พื้นที่ในอำเภออู่ทอง แบ่งออกได้เป็น 3 ลักษณะคือ

1. ภูมิประเทศแบบภูเขาและที่สูง สภาพพื้นที่เป็นลูกคลื่นลอนลาดสลับกับลอนชันจนถึงเทือกเขาสูงชัน ภูเขาที่พบส่วนใหญ่เป็นภูเขาหินปูน ซึ่งในปัจจุบันได้มีการเปิดให้เอกชนเข้ามาสัมปทานทำการระเบิดหินอยู่เป็นจำนวนมาก ได้แก่ พื้นที่บางส่วนของตำบลบ้านโข้ง ตำบลดอนคา ตำบลหนองโอ่ง ตำบลพลับพลาไชย ตำบลอู่ทอง

2. ภูมิประเทศแบบลูกคลื่นลอนลาด ลักษณะเป็นพื้นที่ถัดจากเขตภูเขา ได้แก่ พื้นที่ในเขตตำบลบ้านโข้ง ตำบลดอนคา ตำบลหนองโอ่ง ตำบลอู่ทอง ตำบลจรเข้สามพัน

3. ภูมิประเทศแบบที่ราบลุ่มแม่น้ำจรเข้สามพัน เป็นบริเวณมีความอุดมสมบูรณ์ ได้แก่ พื้นที่ในเขตตำบลอู่ทอง ตำบลจรเข้สามพัน ตำบลสระยายโสม ตำบลสระพังลาน ตำบลดอนมะเกลือ ตำบลยุ้งทลาย ตำบลเจดีย์

สภาพพื้นที่ทั่วไปเป็นภูเขาและมีพื้นที่สูงทางด้านตะวันตกขึ้นไปจนถึงทางด้านตะวันตกเฉียงเหนือ ส่วนพื้นที่ราบอยู่ทางด้านทิศตะวันออก มีลำน้ำสายหลักคือ ลำน้ำจรเข้สามพัน และลำน้ำสายย่อย ปัจจุบันลำน้ำส่วนใหญ่ตื้นเขิน