白云区境内地势海拔高度处于海拔1140～1618.5米之间。全区地势最高点是牛场乡东面的云雾山次峰，海拔高程1618.5米。全区地势最底点，为麦架镇猫跳河出境处，海拔高程1130米。全区主要地貌类型为丘陵、盆地（坝子）、河谷阶地等。其中：丘陵面积155.86平方千米，山地面积66.51平方千米，盆地（坝子）面积37.23平方千米。区内河流均属长江流域乌江水系，主要有麦架河、沙老河。多年平均降雨量1156.2毫米，年平均降水量1147～1191毫米，年平均温度在12.5℃至14.5℃之间，光能资源基本能满足多种植物的光照要求。

白云区地势开阔平缓。石灰岩低丘与第四系红色粘土缓丘交错分布其间，耕地集中连片，面积在300亩以上的耕地坝子有26个，气候与水土条件较好。地貌与地质结构关系密切。碳酸盐岩层在全区各地均有分布，主要岩石有夹层碳酸岩、石灰岩、白云岩，形成地貌多为山间峡谷、漏斗、溶洞、洼地、峰丛、峰林、岩溶泉井等。