En la costa hay predominio de grandes extensiones desérticas, enmarcadas por colinas y, en muchos casos, interrumpidas por oasis formados por los ríos que llevan agua todo el año. En esos extensos valles costeros, como Pativilca, Chancay, Rímac, Lurín y Cañete, se encuentran asentadas ciudades y prospera una agricultura de riego.

El sector andino es más accidentado. En los pisos bajos hay vertientes con densa red de thalwegs; en las altitudes medias y superiores se encuentran profundos y estrechos "cañones" fluviales formados por los ríos Huaura, Chillón, Rímac y Cañete. De estos cañones, uno de los más conocidos es el del Infiernillo, al este de Lima,con mas de mil metros de altitud, el cual puede observarse en toda su magnitud si se viaja por carretera o por tren.

La morfología litoral, al igual que en toda la costa, es poco accidentada. En el litoral, las bahías de Huacho, El Callao o Chorrillos son los accidentes más importantes. La parte insular del departamento está representada por las islas San Lorenzo (la más grande y extensa, cuya mayor altura alcanza los 300 metros aproximadamente), El Frontón, Huaura, Mazorca, Pescadores, Don Martín, Pachacámac, Corcovado, Chilca y Asia.