白云區境內地勢海拔高度處于海拔1140～1618.5米之間。全區地勢最高點是牛場鄉東面的云霧山次峰，海拔高程1618.5米。全區地勢最底點，為麥架鎮貓跳河出境處，海拔高程1130米。全區主要地貌類型為丘陵、盆地（壩子）、河谷階地等。其中：丘陵面積155.86平方千米，山地面積66.51平方千米，盆地（壩子）面積37.23平方千米。區內河流均屬長江流域烏江水系，主要有麥架河、沙老河。多年平均降雨量1156.2毫米，年平均降水量1147～1191毫米，年平均溫度在12.5℃至14.5℃之間，光能資源基本能滿足多種植物的光照要求。

白云區地勢開闊平緩。石灰巖低丘與第四系紅色粘土緩丘交錯分布其間，耕地集中連片，面積在300畝以上的耕地壩子有26個，氣候與水土條件較好。地貌與地質結構關系密切。碳酸鹽巖層在全區各地均有分布，主要巖石有夾層碳酸巖、石灰巖、白云巖，形成地貌多為山間峽谷、漏斗、溶洞、洼地、峰叢、峰林、巖溶泉井等。