吉首市境地貌以中低山、低山地貌為主,中低山和低山面積占全市總面積的80%;西北高,東南低,西北與東南地勢高差為824.6米;地勢以山地為主。
吉首山脈呈北東、北北東帶狀平行排列;灰巖廣布,巖溶地貌發育,由于溫潤氣候的影響,可溶性碳酸鹽巖受到強烈的溶蝕,形成獨特的孤峰、峰叢、溶洞、地下河等巖溶地貌;地處武陵山脈中段,山峰聳立,最高峰位于矮寨鎮西南部,形似蓮臺而得名蓮臺峰,主峰海拔964.5米,為全市最高點,最低點為河溪鎮新建村歐化溪,海拔142米。
吉首境內較大的溪河有峒河等81條,總長620公里,組成復聚合狀水系,均屬武水支流。常年水量27.52億立方米,地下水蘊藏量6861.1萬立方米/年。
吉首土地肥沃,物產豐富,目前已探明開發價植高的礦種有磷、釩、石灰石、重晶石、礦泉水、含鉀頁巖、硅酸鹽鉀、黃鐵礦等。
物產中桐油、茶葉、煙葉、生姜、苧麻、椏柑、獼猴桃、藥材等在湘鄂黔渝享有盛譽。酒鬼酒、湘泉酒、老爹獼猴桃汁、果王素、水沖石硯、金銀花飾品、乾州板鴨、河溪香醋等名優產品蜚名中外。