Địa hình vùng Trung du và miền núi Bắc Bộ có ảnh hưởng lớn đến khí hậu: Đây là vùng đặc trưng bằng địa hình núi cao và chia cắt sâu ở phía Tây Bắc, phía Đông Bắc phần lớn là địa hình núi trung bình. Nơi đây phân hóa thành 2 tiểu vùng Đông Bắc và Tây Bắc với những đặc điểm riêng về điều kiện tự nhiên và thế mạnh kinh tế:

• Đông Bắc: có địa hình núi trung bình và núi thấp với nhiều dây núi hình cánh cung. Khí hậu nhiệt đới ẩm, mùa đông lạnh và có thế mạnh kinh tế là khai thác khoáng sản; trồng cây công nghiệp, dược liệu, rau quả ôn đới và cận nhiệt đới, du lịch sinh thái và kinh tế biển.
• Tây Bắc: có địa hình núi cao, hiểm trở. Khí hậu nhiệt đới ẩm có mùa đông ít lạnh hơn và có thế mạnh kinh tế là phát triển thủy điện (Hòa Bình, Sơn La, Thác Bà…), trồng rừng, cây công nghiệp lâu năm.

Trung du và miền núi Bắc Bộ chịu sự chi phối sâu sắc của độ cao địa hình:

• Miền núi Bắc Bộ: Có địa hình núi cao và chia cắt sâu ở phía Tây Bắc, còn phía Đông Bắc là địa hình núi trung bình. Đây là vùng đầu nguồn của hệ thống sống Hồng và sông Thái Bình.
• Trung du Bắc Bộ: là dải đất chuyển tiếp giữa miền núi Bắc Bộ và Đồng bằng sông Hồng, đặc trưng là địa hình đồi bát úp xen kẽ những cánh đồng thung lung bằng phẳng thuận lợi cho việc phát triển các vùng chuyên canh cây công nghiệp và xây dựng các khu công nghiệp, khu đô thị.