Khu Việt Bắc nằm ở vị trí có vĩ độ cao nhất cả nước. Phía bắc là các dãy nuí cao biên giới, phí đông là chân núi sườn tây của cánh cung sông Gâm, phía nam là dãy núi thấp bắc Tam Đảo, phía tây là đứt gãy sông Hồng-ranh giới của miền TB & BTB.

I- ĐỊA CHẤT

- Khu VB có cấu tạo địa chất tương đối đồng nhất với các loại đá cổ có nguồn gốc từ tiền Cambri(từ thái cổ và nguyên sinh). Tính đồng nhất thể hiện ở tính chất già của hệ tầng.

- Phát triển trên cơ sở khối vòm sông Chảy, và khu vực khối vòm sông Chảy được nâng lên mạnh nhất khu trong tân kiến tạo nên ở khu vực này có những đỉng núi cao nhất trong khu VB.(chính là các đỉnh Tây Côn Lĩnh, Kiều Li Ti cao >2000m).

- Trong khu gồm các đới nham tướng sông Hồng, sông Lô, sông Hiến, các đới nham tướng này với nền tảng là các loại đá biến chất mạnh như gnai của thời tiền Cambri, và đá vôi tuổi Cambri, Devon.

- Các đá có tuổi trung sinh có đá cát kết, cuội kết.

- Các trầm tích lục nguyên tuổi Đệ Tam khá dày như cuội kết, cát kết chứa than.

- Trong lịch sử phát triển đã nhiều lần có hoạt động nâng lên làm gián đoạn trầm tích.

- Khu VB chịu ảnh hưởng rất mạnh của các hoạt động tân kiến tạo nên đã đội cao địa hình núi, tạo nên các đỉnh núi cao trên 2000m là thượng lưu của các con sông Chảy, Lô, Gâm, Nho Quế.

- Có lịch sử phát triển cổ nhất trong miền ĐB & ĐBBB, về cơ bản đã hình thành xong trong Cổ Sinh, múc độ biến chất của nham thạch cao hơn các khu khác.

II- ĐỊA HÌNH

- Chủ yếu là núi trung bình và núi cao, cao nguyên. Nổi bật với các khối núi và dãy núi cao biên giới phía bắc và thấp dần về phía nam phù hợp với sông ngòi.

- Khu vực cao trên 1000m là gồm sơn nguyên Bắc Hà, núi vòm sông Chảy, dãy Pu Tha Ca, núi Phia Biooc.

o Trong đó khối granit dạng vòm ở thượng nguồn sông Chảy là một khối nâng hung vĩ có độ cao và chia cắt lớn, địa hình hiểm trở. Ngoài các đỉnh núi trên 2000m, còn có các bậc địa hình là các bề mặt san bằng cổ ở độ cao 500-600, 700-900, 1100-1300, 1800-2000m.

- Các cao nguyên đá vôi ở cực bắc bao gồm các dãy núi đá vôi Quảng Bạ, Đồng Văn, Mèo Vạc là các cao nguyên với địa hình hiểm trở, đi lại khó khăn, thiếu nước

- Ở trung tâm khu là cánh cung sông Gâm và nối tiếp là các đỉnh núi cao từ 1500-2000m như Phia Booc, Phia Ya