Le Tibet, dont l'altitude moyenne est au-dessus de 4 000 m, constitue la partie principale du plateau du Qinghai-Tibet, qualifié de "Toit du monde". D'après le relief, on peut le diviser en trois zones naturelles. Au nord, s'étend le plateau du Tibet septentrional. Il se situe entre les monts Kunlun, Tanggula, Gangdise et Nyainqentanglha. Se superficie représente les deux tiers de la superficie totale de toute la région autonome. Entre le Gangdise et l'Himalaya, on trouve la vallée du Tibet méridional où coulent le Yarlungzangbo et ses affluents. Le Tibet oriental, constitué par une série de hautes montagnes et de vallées profondes orientées d'est en ouest et du nord au sud, fait partie de la chaîne des Hengduan. De manière générale, le relief est divisé en six catégories: montagne de très haute altitude, montagne de haute altitude, montagne d'altitude moyenne, montagne d'altitude basse, collines et plaines. On trouve aussi d'autres formes de relief: glaciaire, karstique, volcanique, ainsi que le relief formé par le vent de sable.

Le massif de l'Himalaya, qui occupe le versant sud du plateau du Tibet, est constitué par un grand nombre de chaînes de montagnes parallèles, orientées d'est en ouest. Sa partie principale est située sur les frontières sino-indiennes et sino-népalaises. Sa longueur est de 2 400 km, et sa largeur varie entre 200 et 300 km. Son altitude moyen atteint plus de 6 000 m. Le mont Qomolangma, le point culminant du monde, situé sur la frontière sino-népalaise, atteint 8 848,13 m. Sur environ 5 000 km² de superficie, on trouve 4 sommets dépassant 8 000 m et 38 sommets dépassant 7 000 m .

Le Tibet compte une vingtaine de cours d'eau dont le bassin d'écoulement s'étend sur plus de 10 000 km², et une centaine de cours d'eau qui ont chacun un bassin de plus de 2 000 km². Les principaux fleuves, au Tibet même, sont le Jinshajiang, le Nujiang, le Lancangjiang et le Yarlungzqngbo. Le Tibet est aussi la région de Chine où les principaux cours d'eau asiatiques comme le Gange, l'Indus, le Mékong (le Lancangjiang précité), le Brahmapoutre (Yarlungzangbo), le Salouen (Nujiang), l'Irrawaddy, etc., prennent leur source. Les cours d'eau du Tibet sont alimentés principalement par la pluie, la fonte de neige et les nappes d'eau souterraines. Le débit est abondant, l'eau peu sableuse et d'excellente qualité.

Le Yarlungzangbo, le plus grand fleuve du Tibet, prend sa naissance au glacier de Qema Yungzhung, à l'intérieur du district de Zhongba, sur le versant nord de l'Himalaya. Il traverse la région de Lhoyu et pénètre en Inde où il prend le nom de Brahmapoutre. Sur le territoire de Chine, sa longueur atteint 2 057 km . Avec un bassin d'écoulement de 240 000 km², il coule à une altitude de 4 500 m. Parmi les grands fleuves du monde, c'est celui qui coule à l'altitude la plus élevée.

La vallée du Yarlungzangbo, qui présente une dénivellation de 5 382 m, est la plus profonde vallée du monde. Sa largeur varie entre 74 m et 200 m. Sa longueur totale s'élève à 370 km .

Le plateau du Tibet est parsemé de plus de 1 500 lacs, grands ou petits. Les lacs dont la superficie dépasse 1 000 km² sont les lacs Nam Co, Serling Co et Zhari Nam Co. Ceux qui ont une superficie supérieure à 100 km² sont au nombre de 47. La superficie lacustre de la région autonome est de 24 183 km², soit le tiers de la superficie lacustre totale du pays. Le plateau du Tibet est non seulement une région de Chine où sont concentrés de nombreux lacs, mais elle est aussi dans le monde la région lacustre de plateau située à l'altitude la plus élevée, celle qui couvre la superficie la plus large et possède le plus grand nombre de lacs. Sur le plateau du Tibet, les lacs salés sont nombreux, contrairement aux lacs d'eau douce. Les lacs situés à plus de 5 000 au-dessus du niveau de la mer, sont au nombre de 17. Leur superficie dépasse 50 km².