ลักษณะภูมิประเทศ เป็นภูเขาสลับซับซ้อนมีความสูงชันทอดตัวจากทิศเหนือสู่ทิศใต้ มีแนวสันเขาของดอยแปรเมืองเป็นแนวแบ่งเขตระหว่างจังหวัดแพร่กับจังหวัดน่าน ความสูงตั้งแต่ 120-1,726 เมตรจากระดับน้ำทะเลปานกลาง มีแม่น้ำน่านเป็นแนวกันระหว่างจังหวัดอุตรดิตถ์กับจังหวัดน่าน มีลำธารและลำห้วยซึ่งเป็นต้นน้ำน่านอยู่หลายสาย เช่น ห้วยน้ำแหง ห้วยน้ำอูน ห้วยน้ำลี เป็นต้น ดอยที่สำคัญ เช่น ดอยจวงปราสาท สูง 1,193 เมตร ดอยแม่จอก สูง 1,469 เมตร ดอยกู่สถาน(ดอยธง) สูง 1,634 เมตร และดอยที่สูงที่สุดคือยอดดอยภูคา มีความสูง 1,726 เมตรจากระดับน้ำทะเลปานกลาง