『택리지』에 의하면 여주지역은 평양, 춘천과 더불어 살기 좋은 강촌에 포함되었고, 이색의 시에 의하면 들은 평평하고 산은 멀다고 표현되어 있으며, 이천 지역과 더불어 수도권에서 넓은 평탄지를 이루는 3곳 중의 한 곳이다. 여주의 평탄지는 소기상(小起狀)의 침식지형으로 일찍이 저위 평탄면으로 연구되기도 하였다. 여주시를 둘러싸고 있는 세 산맥(광주, 태백, 차령)의 영향으로‘그’자 모양의 분지를 이룬다. 북쪽에는 광주시와의 경계에 천덕봉(635m), 남쪽에는 충청북도와의 경계에 오갑산(609m), 동쪽에는 양평군과의 경계에 당산(541m) 같은 높은 산들로 둘러싸여 있다. 

그 둘레 안쪽에 있는 대부분의 산지들은 침식을 많이 받아 구릉들을 이루며 파랑상(波浪狀)의 형태를 나타낸다. 여주지역의 암석들은 고기층암석(古期層巖石)으로 오랜 침식을 받았으며 점질토로서 부식 함량이 많아 비옥한 충적지를 발달시켰다. 여주지역의 산지들은 편마암과 화강암으로 이루어졌다. 화강암은 석영, 장석, 운모 등으로 이루어졌는데 화학적 풍화작용을 받으면 장석이나 운모는 점토로 변하고 저항력이 매우 큰 석영은 대부분 모래알로 떨어져 나간다. 그리하여 남한강변에는 넓은 모래사장이 발달하였고 싸리산 등에서 채굴되는 백토와 점토는 도자기의 원료로 이용되어 왔다.

구릉을 타고 내려오는 소하천들이 합류하여 여강(驪江)이라고 불리는 남한강은 여주의 동남쪽에서 북서쪽으로 흐르며, 여주지역을 강남과 강북으로 구분한다. 여주지역의 하계망은 전형적인 수지상(樹支狀)의 형태를 하고 있는데 이는 화강암과 같은 화성암 지역에서 널리 관찰된다. 이러한 하계망을 통해 암석이 등질적이며 특정한 지질구조가 없었음을 알 수 있다. 이천시 장호원읍을 거쳐 나와서 여주시 동남쪽의 삼합리에서 합류하는 청미천(淸美川)과 이천시를 흘러나오는 복하천(福河川), 가남 일대를 흐르는 양화천 등은 강남지역의 남서부 평지를 통과해서 여강과 합류한다. 하천은 농업에 필요한 용수를 공급해주고 양안에는 토사를 퇴적시켜 비옥한 평야를 이룬다. 따라서 이러한 지형은 벼농사가 발달할 수 있는 중요한 자연적 조건을 제공한다. 강북지역에서도 북부 산지에서 발원하는 금당천과 계림천이 여강과 합류하는데 하천 양안에서는 논농사가 행해지고 있다.