孝感市位于长江以北，大别山、桐柏山脉以南。地孝感中心城区

跨长江、淮河两大流域，其中长江流域8438.12平方公里，淮河流域471.88平方公里。桐柏山余脉和大别山余脉分别由西北向东南、东北向西南伸向北部，为长江、淮河两大水系的分水岭。总体地势走向为北高南低，其中淮河流域在境内呈西南高东北低的地势分布；长江流域在境内呈北高南低分布。境内北部为低山区，山峰高度一般在400～800米之间，境内最高山峰在鄂豫交界处的五岳山，海拔高程880米和孝昌境内的双峰尖，海拔高程873.7米。中部为丘陵地带，地面高程在海拔50～150米之间。南部为平原湖区，属江汉平原的一部分，地面高程在海拔50米以下，最低点（河床底部未统计）为孝南区的童家湖，海拔高程17.5米。山地面积为1887平方公里，占孝感市国土面积的21%，丘陵面积3692平方公里，占孝感市国土面积的41%，平原湖区面积3341平方公里，占孝感市国土面积的37%。