沙河市地處太行山東麓，河北平原西緣，自西向東依次為山地、丘陵、平原，面積各占約三分之一。山地群峰聳立，溝谷縱橫，最高峰北武當(dāng)山海拔1437米，山川主要有渡口川、柴關(guān)川和孔莊川。丘陵區(qū)山丘低緩，谷地開闊，臺(tái)地多為冰川泥礫組成，地下多煤鐵礦藏。平原為洪積沖積而成，地面坡度約四百分之一，市境東南隅為境內(nèi)最低處，海拔47.2米。
沙河又名大沙河、澧河，古稱湡水、野河，發(fā)源于內(nèi)邱、邢臺(tái)和沙河三縣西部山區(qū)的六條大川，流經(jīng)內(nèi)邱、邢臺(tái)、沙河、南和、任縣、隆堯、寧晉七縣。上游邢臺(tái)境內(nèi)稱作野河，沙河境內(nèi)稱作大沙河，入南和、任縣稱作南澧河，經(jīng)隆堯、寧晉稱作北澧河，大沙河是邢臺(tái)市境內(nèi)流經(jīng)距離最長(zhǎng)、流域面積最大、流經(jīng)縣市最多、流量最大的河流，自西而東橫貫沙河市全境，市內(nèi)段長(zhǎng)86.4公里。