ภูมิประเทศของจังหวัดพิษณุโลก แยกออกได้เป็น 2 ลักษณะ คือด้านตะวันออกและตะวันออกเฉียงเหนือมีลักษณะเป็นภูเขา และมียอดเขาสูงที่สุด ได้แก่ เขาข้อโปสูง 1,028 เมตร ส่วนทางด้านตะวันตกของจังหวัดเป็นที่ราบลุ่ม มีแม่น้ำสําคัญที่อยู่ในเขตอําเภอเมืองพิษณุโลก ได้แก่ แม่น้ำน่าน แม่น้ำที่สําคัญที่สุดของจังหวัด มีต้นกําเนิดอยู่ในภาคเหนือตอนบนบริเวณ ทิวเขาผีปันน้ำทิวเขาหลวงพระบางและทิวเขาเพชรบูรณ์ ไหลลงมาทางใต้ผ่านจังหวัดน่าน อุตรดิตถ์ และเข้าเขตจังหวัดพิษณุโลกทางตอนเหนือบริเวณบ้านโคกเทียม อําเภอพรหมพิราม ไหลแบ่งครึ่งเขตอําเภอเมืองพิษณุโลก ผ่านอําเภอบางกระทุ่มแล้วออกพ้นเขตจังหวัดที่บ้านนามคลีอําเภอบางกระทุ่ม ความยาวของแม่น้ำในเขตจังหวัดพิษณุโลก 127.5 กิโลเมตร แม่น้ำยม มีต้นกําเนิดในภาคเหนือเช่นเดียวกับแม่น้ำน่าน ไหลผ่านจังหวัดแพร่ สุโขทัย เข้าเขต จังหวัดพิษณุโลกในเขตที่ราบบ้านท่าช้าง ไหลผ่านท้องที่อําเภอบางระกํา ออกพ้นเขตจังหวัดพิษณุโลกที่ บ้านวังสะพุง อําเภอบางระกํา แม่น้ำยมมีคลองสาขาหลายแห่ง มีปลาน้ำจืดชุกชุม เช่น คลองบางแก้ว คลองวังแร่คลองกรุกกรัก และคลองหนองขาม แม่น้ำแควน้อย มีต้นกําเนิดอยู่ที่ภูเขาไก่ห้วย ไหลผ่านภูเขาและทุ่งนาในเขตอําเภอชาติตระการ นครไทย วัดโบสถ์พรหมพิราม มาบรรจบกับแม่น้ำน่านที่บ้านแสงดาว เขตอําเภอเมืองพิษณุโลก มีความยาว 185 กิโลเมตร เป็นแม่น้ำที่ใช้ประโยชน์ทางการเกษตร