อุทยานแห่งชาติทับลานเป็นอุทยานแห่งชาติที่มีพื้นที่ส่วนหนึ่งอยู่ในเขตทิวเขาพนมดงรัก สภาพภูมิประเทศโดยทั่วไปประกอบด้วยภูเขาใหญ่น้อยสลับซับซ้อนต่อเนื่องกันเป็นบริเวณกว้างขวาง โดยมีเขาที่สำคัญหลายลูก เช่น เขาละมั่ง เขาภูสามง่าม เขาภูสูง เขาใหญ่ เขาวง เขาสลัดได เขาทิดสี เขาไม้ปล้อง เขาทับเจ็ก และเขาด่านงิ้ว ซึ่งยอดเขาละมั่งเป็นยอดเขาที่สูงสุด มีระดับความสูงประมาณ 992 เมตรจากระดับน้ำทะเล เป็นทิวเขายาวต่อเนื่องกันทำให้มีหุบเขาตามธรรมชาติ เหว และน้ำตก เป็นแหล่งกำเนิดของต้นน้ำหลายสาย เช่น ห้วยขมิ้น ห้วยปลาก้าง ห้วยคำแช ห้วยคำขี้แรด ห้วยมูลสามง่าม ห้วยภูหอม ห้วยกระทิง ห้วยลำเลย ห้วยกุดตาสี ห้วยลำดวน เป็นต้น ลำห้วยแต่ละสายไหลรวมกันเป็นแม่น้ำมูล ส่วนลำห้วยสวนน้ำหอม ห้วยหินยาว ห้วยชมพู ห้วยสาลิกา ห้วยวังมืด ห้วยลำไยใหญ่ ฯลฯ ลำห้วยเหล่านี้จะไหลรวมกันเป็นแม่น้ำบางปะกง