Рельеф сформировался в результате длительного размыва уральских складок и предуральских сыртовых равнин, а также под воздействием новейших тектонических движений. Почти вся западная часть области западнее реки Большой Ик относится к Общему сырту — вытянутой плоской широкой увалистой возвышенности высотой 300–350 м, расчленённой балками и покрытой степной растительностью. Самая высокая точка области находится на хребте Малый Накас в Тюльганском районе — 667,8 м. Самая низкая — урез реки Чаган у села Тёплого Первомайского района — 27,6 м над уровнем моря. К востоку от рек Большой Ик и Бурля начинается Уральская горная страна. Рельеф здесь представляет собой систему меридиональных вытянутых плосковершинных хребтов и межгорных понижений с характерными формами: узкие гряды, остроконечные останцы, живописные скалы. Центральная часть Сакмаро-Уральского междуречья занята нагорной равниной с абсолютными отметками 450–500 м, слабо расчленённой широкими долинами, и носит название Саринское плато. Восточнее реки Урала складчатое основание Уральских гор представляет собой Урало-Тобольское плато. Абсолютные отметки междуречий здесь колеблются от 320 до 400 м. Территория крайнего юго-востока области представляет собой молодую равнину, сливающуюся с Тургайской столовой страной, абсолютные отметки которой не превышают 300–320 м.
