西昌位于四川省西南部安宁河谷地区，全境海拔在1500米以上，地形以中山为主，占全市总面积的78.9%，高山，低山分别占1.1%和3.4%；河谷平坝面积占16.4%，是四川省第二大河谷平原。

山地分布在安宁河东西两侧：西部牦牛山，是市境内山地的主体，占全市总面积的一半，自北向南纵贯全境，构成安宁河与雅砻江的分水岭。其北段许多山峰海拔超过3500米，向南逐渐降低。整个山体，大部分界于2000—3000米之间；安宁河东侧属螺髻山山脉，其北段主脊线在喜德县境，南段主脊线在西昌与普格的分界线上。