Địa hình Tajikistan được chia thành các vùng phía bắc và phía nam bởi một tổ hợp gồm ba dãy núi mở rộng về phía tây hệ thống Thiên Sơn khổng lồ. Chạy chủ yếu song song từ đông sang tây là các dãy Turkestan, Zeravshan (Zarafshan) và núi Hisor (Gissar). Thành phố cuối cùng nằm ở phía bắc của thủ đô Baku, nằm ở trung tâm phía tây Tajikistan.[3]

Hơn một nửa Tajikistan nằm trên độ cao 3.000 mét (9.800 ft). Ngay cả những vùng đất thấp nằm trong thung lũng Fergana ở phía bắc và ở tỉnh Khatlon ở phía tây nam, cao hơn mực nước biển. Trong dãy Turkestan, cao nhất của chuỗi phía tây, độ cao tối đa là 5.510 mét (18.080 ft). Độ cao nhất của dải này nằm ở phía đông, gần biên giới với Kyrgyzstan. Khu vực này bị chi phối bởi các đỉnh núi của hệ thống núi Pamir-Alay, bao gồm hai trong ba đỉnh cao nhất ở Liên Xô cũ: Núi Lenin — 7.134 mét (23.406 ft) và núi Ismail Samani — 7.495 mét (24.590 ft). Một số đỉnh núi khác trong khu vực cũng vượt quá 7.000 mét (23.000 ft). Các dãy núi có nhiều sông băng,lớn nhất là Fedchenko, có diện tích hơn 700 kilômét vuông (270 dặm vuông Anh) và là sông băng lớn nhất thế giới nằm ngoài vùng cực. Tajikistan nằm trong vành đai địa chấn, động đất nghiêm trọng rất phổ biến.

Thung lũng Fergana, vùng đông dân nhất Trung Á được tưới tiêu bằng sông Syr Darya trên tầng thượng, trải khắp cánh đông bắc của Uzbekistan và bắc Tajikistan. Thung lũng dài nằm giữa hai dãy núi — dãy Kuramin ở phía bắc và dãy Turkestan ở phía nam, đạt độ cao thấp nhất 320 mét (1.050 ft) tại Khujand trên Syr Darya. Con sông mang đất màu bồi đắp vào thung lũng Fergana từ những ngọn núi xung quanh tạo ra một loạt các ốc đảo màu mỡ từ lâu đã được chú trọng cho nông nghiệp.

Trong mạng lưới sông dày đặc của Tajikistan, con sông lớn nhất là Syr Darya và Amu Dayra; các chi lưu lớn nhất là Vakhsh và Kofirnihon tạo thành các thung lũng từ đông bắc đến tây nam của miền tây Tajikistan. Amu Dayra chứa nhiều nước hơn bất kỳ dòng sông nào khác ở Trung Á. Thượng lưu của Amu Dayra được gọi là sông Panj dài 921 kilômét (572 dặm).[4]

Hai con sông quan trọng nhất ở phía bắc Tajikistan là Syr Dayra và Zeravshan (Zarafshan). Song Zeravshan với tổng chiều dài 781 kilômét (485 dặm), trải dài 316 kilômét (196 dặm) qua trung tâm phía bắc của Tajikistan. Các con sông của Tajikistan đạt mực nước cao hai lần một năm: vào mùa xuân, mùa mưa và tuyết tan chảy vào mùa hè, được cấp bởi băng tan chảy. Mùa hè là lúc hữu ích hơn cho thủy lợi, đặc biệt là ở thung lũng Fergana và các thung lũng ở phía đông nam Tajikistan. Hầu hết các hồ của Tajikistan đều có nguồn từ băng và nằm ở Pamir khu vực nửa phía đông của đất nước. Hồ lớn nhất, Karakul (Qarokul) là một hồ nước mặn không có sự sống, nằm ở độ cao 4.200 mét (13.800 ft). Vùng nước lớn thứ hai của nước này là hồ Kayrakum, một hồ nhân tạo chứa nước dài 44 km (27 dặm) nằm ngay trung tâm thung lũng Fergana, cách không xa thành phố Khujand của tỉnh Sughd.[5] Hồ được cấp nước bởi sông Syr Darya. Một hồ tự nhiên nổi tiếng khác có nguồn gốc từ băng là Iskanderkul. Nó nhỏ hơn hồ chứa Kayrakum và nằm trong dãy Fann ở phía tây Tajikistan.