Şırnak ilinin tamamına yakını Güneydoğu Toros sistemine bağlı yüksek kitlelerden oluşmaktadır. Yörenin en önemli dağı Cudi Dağı’dır. Küpeli Dağı, Kelmehmet Dağı, Gabar Dağı, Namaz Dağı ve Altın Dağları ilin diğer önemli dağlarını teşkil etmektedir. İl topraklarını Dicle Havzası içinde sayılmaktadır. Dicle Nehri başta olmak üzere Kızılsu Çayı, Habur Çayı ve Hezil Çayı diğer önemli sulardır.
Dicle Vadisi: Koçtepe yöresinde il sınırları içine giren vadi Habur Vadisi ile birleştikten sonra Suriye topraklarına geçer. Etrafında verimli toprakları barındır. Bazen derinleşen vadi bazı yerlerde genişler ve düzleşir.
Kızılsu Vadisi: Yassı Dağı’nın güney eteklerinde başlar. Vadi daha sonra güneyde Kasrik Boğazını geçtikten sonra Dicle Nehri Dicle vadisi ile birleşir. Genellikle dar ve dik olup orta kesimleri genişler.
Habur Vadisi: Nerdüş Platosu’nun güneyinden başlayan bu vadi çok derindir. Beytüşşebap’tan sonra güney yönde uzanır ve buradan Irak topraklarına girer.