四川省除西北部若尔盖沼泽的白河和黑河属黄河水系外，其他均为长江水系。水系结构复杂，东西差异明显。受构造和地貌的制约，东部四川盆地的河流呈不对称向心状水系。岷江、沱江、嘉陵江等，均从盆地边缘山地流向盆地底部，最后注入干流长江，东出三峡。
川西高原山地的金沙江、雅砻江、大渡河等河流，则山河相间平行排列，由北部高原流向南部山地，成平行状水系。各河流又有自己的水文特征，如嘉陵江为树枝状水系，岷江中游和沱江上游属扇状水系，大渡河和盆东平行岭谷区各河流属羽毛状水系。川西北的白河和黑河，由南向北顺势而下注入黄河，是四川唯一北流的网状水系。
四川省是中国多山省份之一。山地、高原和丘陵占全省土地面积的近95%。在大地构造上，位于扬子陆块、秦岭造山带和松潘甘孜造山带的结合部位，地质构造复杂。
地势由西北向东呈梯状下降，地形以高原、山地、丘陵为主，平原面积狭小。全省大部分地区海拔在1000米以上。东部为盆周山地环绕，中部为低陷的四川盆地，西部则是地域辽阔、地势高峻的川西高原和川西南山地。
丘陵在四川盆地中分布最广,平原以四川盆地西部的成都平原最著名，是中国西南地区最大的平原。西部大雪山主峰贡嘎山为四川第-高峰，海拔7556米。
