保护区位于内蒙古高原与冀北山地过渡带，远望犹如横亘在冀北山地与内蒙古高原之间的一系列大坝，因此，又有“坝上”之称。由“坝”根向南，则是连接坝上高原和冀北山地的丘陵山地地带，由厚厚的沙土覆盖的古老花岗片麻岩构成的山岭呈浑圆状。这里也是保护区的核心区域，由于森林植被十分丰富，沙土层已被牢牢锁住，使之不能形成流沙。保护区的南部是冀北山地的北端，此区域多为崇山峻岭，山高坡陡，地势险峻，沟壑深幽，林木葱郁，形成了奇特的自然景观。