دشت
در نواحى کوهستانى و شمال شرقى استان دشت‌هاى محدود ميان‌کوهى قرار گرفته است. معابر و راه‌هاى منطقه‌اى در دنياى گذشته از اين دره‌ها و دشت‌هاى ميان‌کوهى عبور کرده است. دشت‌هاى غربى و جنوب غربى عموماً دشت‌هاى وسيع گرمسيرى و اغلب داراى محوطه‌هاى باستانى است. از جمله اين دشت‌ها مى‌توان به دشت عباس، دشت موسيان، دشت دهلران، دشت مهران و صالح‌آباد (هيژدانه) اشاره کرد. دشت ايوان با توجه به ويژگى‌هاى آب و هوايى و آثار و ابنيه تاريخى آن، قابل توجه است.
کوه
کوه‌هاى ايلام از جمله ناهموارى‌هاى سلسله جبال زاگرس است. در حاشيه غربى اين رشته‌کوه و به صورت چين‌هاى موازى در جهت شمال غربي، جنوب شرقى امتداد يافته است. اين چين‌ها از جمله رسوبات دوران اول تا چهارم زمين‌شناسى است. نواحى شمال و شمال شرقى استان کوهستانى و داراى ارتفاعات مهمى است. مناطق غرب و جنوب غربى آن از زمين‌هاى پست و کم‌ارتفاع و تپه ماهور، تشکيل شده است.مهم‌ترين ارتفاعات عبارتند از:
کبيرکوه
بلندترين قسمت اين رشته‌کوه ۲۷۹۰ متر از سطح دريا ارتفاع دارد. جهت کبيرکوه نيز همانند سلسله جبال زاگرس شمال غربي-جنوب شرقى است. ارتفاعات اوليه اين رشته‌کوه در گردنه بانه‌سر در جنوب ايلام ديده مى‌شود. در کبيرکوه تنگه‌هايى چون سيکان، شيخ‌مکان، يوژان و ... ديده مى‌شود. قسمتى از دامنه‌هاى کبيرکوه داراى جنگل‌هايى با درختان کوتاه، از جنس گردو و بلوط است، دامنه‌هاى شرقى آن با شيب تند به دره‌هاى ژرف و پرآب منتهى مى‌شود و دامنه‌هاى غربى آن که مرز ايران و عراق را تشکيل مى‌دهد، داراى منابع نفتى و ذخاير زيرزمينى است. قلل کبيرکوه عبارتند از:شاه‌احمد، تبريز، کله‌باد، فيلمان، دماغه انار، ديواسان، پونه، سبزخاني، زرين‌گل‌گل. اغلب اين قلل در تمام مدت سال پوشيده از برف و يخ است. آثار حيات از دوران‌هاى گذشته در غارها و شکاف‌هاى مختلف کبيرکوه ديده مى‌شود.
دينارکوه
اين کوه در ۲۵ کيلومترى شمال دهلران بين آبدانان و دهلران قرار دارد. ارتفاع آن ۱۹۵۵ متر و طولش ۷۲ کيلومتر است. دينارکوه به صورت قوسى از شمال به جنوب و سپس به سوى شمال غربى کشيده شده است. رودهاى ده‌بانه، آب‌سيول، آب‌خزينه و آب‌گل‌گل از اين کوه سرچشمه مى‌گيرند. دينارکوه از جنوب شرقى به سياه‌کوه متصل مى‌شود. جنس اين کوه گچى و فاقد نقاط سنگى است. آب‌هاى منطقه تماماً تلخ و شورند. ناحيه دينارکوه گرمسيرى است و در نيمه دوم بهمن‌ماه هر سال ارتفاع نباتات علوفه‌اى در آنجا به نيم متر مى‌رسد. سراسر اين کوه پوشيده از درختان جنگلى کوتاه است.
کوه اناران
سرخ‌کوه
با ارتفاع حدود ۱۰۳۰ متر در ۳۲ کيلومترى شمال مهران و جنوب روستاى آب گرم قرار دارد اين کوه سرچشمه رودخانه‌هاى گدارخوش، چشمه مامک و چشمه سرخ است.
سياه‌کوه
با ارتفاع ۱۴۰۸ متر، در ۱۶ کيلومترى شمال شرقى دهلران قرار دارد اين کوه از شمال غربى به دينارکوه و از شرق به کوه خرگهى منتهى مى‌شود. در دامنه جنوبى آن چشمه‌هاى آب معدنى وجود دارد.
از ارتفاعات ديگر استان مى‌توان به کوه‌هاى مانشت، رنوکوه، نخجيرکوه، کوه دالپري، انجيرکوه و سلسله جبال حمرين در ناحيه مرزى ايلام و عراق اشاره کرد.