1) Orográfico

El relieve del departamento de Ayacucho es muy accidentado entre cordilleras escarpadas, carece de grandes valles longitudinales y transversales de grandes llanuras. Posee algunas mesetas, como las de Parinacochas y formas periplanadas como las punas, predominan los accidentes topográficos de las montañas y serranías. Aunque el territorio está atravesado por ríos voluminosos como el Mantaro, Apurímac y Pampas, estos no han formado grandes llanuras fluviales.
De sur a norte mirando el relieve se ve que en los límites de Ica y Arequipa comienzan los terrenos bajos o desierto sub-tropical, con los ríos Acari y Yauca. Los terrenos altos, malezas y desiertos, Sta. Lucía y Laramate en Lucanas, las pendientes quebradas de las zonas altas occidentales de los Andes, Coracora y Puquio, zonas con precipitación marginal como Huancapi, Cangallo, las punas y terrenos frígidos, como los de la cordillera de Huanzo, zonas de nieves perpetuas como las de Rasuwillca; valles bajos como los de Pampas en las cercanías de Apurímac y los de Ayacucho-Huanta-Huarpa; los valles de mediana altura como los de Ayacucho, y por ultimo, las formas topográficas de Ceja de Selva con sus rasgos propios. Es preciso describir algunas clasificaciones regionales.

1.1) Elevaciones
Entre las elevaciones más importantes del departamento de Ayacucho tenemos el Vólcan del Sara Sara, con una altitud de 5, 505 m .s.n.m, que se encuentra en el distrito de Pausa, en la provincia de Paucar del Sara Sara, y en el distrito de Puyusca de la provincia de Parinocochas, en la cordillera Ampato.
Igualmente destaca el cerro Cocauro con 5,228 m .s.n.m, ubicado en el distrito Oyolo, de la provincia de Paucar del Sara Sara, en la cordillera de Huanzo. También, destacan los cerros Limco, Huayniparco y los nevados Portuguesa y Carhuarazo.

1.2) Abras
En el departamento de Ayacucho hay importantes abras. Entre las principales podemos mencionar el Condorcencca con una altitud de 4,300 m .s.n.m, ubicada entre los distritos de Lucanas y San Cristóbal, de la provincia de Lucanas.
Destaca, también el Tunzo con una altitud de 4,200 m .s.n.m, en el distrito de Chuschi, de la provincia de Cangallo.
También mencionaremos las abras de Toccto, Apacheta, Yanabamba, Tojiasmayo y Huatuscalla.

1.3) Llanuras
En la cuenca de Ayacucho debieron existir predominantemente los «llanos» o pampas, antes que los ríos Huatatas y Alameda abrieran tan irreversibles surcos por donde corren hoy día. En el Cuaternario podemos afirmar que Arcopampa y el Campo de Aviación formaron una sola planicie, porque las rocas de ambas márgenes de la cuenca diseccionada o desplazada por la erosión pluvial son las mismas.

1.4) Serranías
Con este término nos referimos a las cordilleras por ser más apropiado. Los cerros que rodean la cuenca o la interrumpen se caracterizan no por su altura ni por sus formas angulares, sino por estar apretujados, unos tan cerca de otros, constituyendo lo que llamamos las serranías, que no han hecho posible el surgimiento de espacios geovitales que hubieran servido de asentamiento a una agricultura y ganadería, suficientes para sostener a la población ayacuchana.

1.5) Valles
Los geógrafos no diferencian entre cuenca y valle, han generalizado el nombre de valle para indicar todos los espacios que sirven a la agricultura; sin embargo, debe darse esta denominación para las llanuras, conos y terrazas formadas por los ríos. En este sentido los valles de Huatatas y Pongora, son apenas los mismos cauces o lechos de ríos con pequeñas llanuras cultivadas en forma permanente o eventual.

1.6) Cañones
Pueden mencionarse el de San Sebastian, Huatatas, etc. Existen pequeños terrazos de origen fluvial nomuy visibles.

1.7) Zonas Ecologicas
Según el ecólogo Joseph A. Tosi en su obra «Zonas de Vida Natural en el Perú», el pais queda situado en plena zona tropical, y ha encontrado 84 de las 103 formaciones vegetales que hay en el mundo, las que están comprendidas en siete pisos altitudinales y seis regiones latitudinales. Ayacucho tiene 26 zonas de vida. En el departamento se considera las siguientes formaciones:

a) Desierto sub tropical:
Puede localizarse esta formación en los límites sureños de las provincias de Parinacochas y Puquio, en partes altas de los límites con Arequipa e Ica . Es la costa alta que penetra hacia el este a través de dichas cuencas fluviales, logrando que las lluvias llegan a 30 mm . La aridez impide la descomposición química de las rocas, habiendo entonces la desintegración mecánica de los cambios de temperatura. Los ríos forman el suelo azonal. El aire es seco.

b) Desierto montano bajo:
Maleza Desértica Montano y Desierto Montano: (Terrenos altos); paralelos a la anterior en Parinacochas y en Lucanas. Por ejemplo Santa Lucía y Tambo Quemado en Parinacochas tienen estas formaciones; también en el sur de Puquio. En las vertientes occidentales de los andes se extienden estos terrenos con pendientes pronunciadas, con suelos de poca profundidad, alcalinos, litosólicos y grises. Las mesetas son rojizas con poca materia orgánica. La escasa lluvia de verano y las heladas no permiten el desarrollo agrícola, aunque existe una ganadería incipiente y poca población.

c) Malezas desérticas montano y estepa montano:
Las lagunas de las provincias de Parinacochas, Lucanas y los distritos de Cora Cora, Puquio y Chumpi tienen características de la formación, las que se extiende de SE a NW. por las provincias de Lucanas y Parinacochas; más al N. de Cangallo y Huancapi, ocupando terrenos de moderada inclinación y llanuras poco accidentadas. El relieve obedece al sistema andino y a los pequeños ríos existentes que han erosionado moderadamente.

d) Tundra muy húmeda alpina, páramo húmedo subalpino (puna):
Con la misma orientación que la anterior la formación avanza por el norte de Lucanas y sigue la línea del «divortium aquarum». El este de Huancasancos y Pampamarca están ubicados en esta formación. La precipitación varía entre 500 y 1,000 mm . La lluvia puede ser líquida o sólida. Las punas mas bajas son menos húmedas que las altas, de lo que depende el grado de humedad del suelo.

e) Bosque seco montano bajo:
(A mediana altura) Las características de la Ciudad de Ayacucho y de su cuenca corresponden a la formación del subtítulo; se extiende en una franja que sigue el curso del Mantaro desde su unión con el Huarpa hacia el NW. en los límites con Huancavelica; los valles y cuencas de Ayacucho de esta formación no son amplios, sino estrechos. Hay pequeñas llanuras con pendientes de gradiente moderada y brusca, cañones profundos, terrazas, colinas, abanicos aluviales dificiles de irrigar. Los isotermas oscilan entre 12 en el piso superior y 17 en el inferior. Las heladas son frecuentes principalmente en invierno.
Bosque espinoso sub tropical y bosque seco subtropical: Quien haya observado las características climáticas de Huanta, la zona entre Huanta y Ayacucho, las cuencas del Huarpa y el Mantaro; claro está en los territorios de Ayacucho, verá que es una formación subhúmeda; el terreno es escarpado y con pendientes en los que la erosión impide el proceso de formación del suelo. Se cree que antes hubo extensos bosques por que el suelo en partes es litosólico. Pocos terrenos son aprovechados en los cultivos de caña de azúcar, frutas. Las temperaturas varían entre 24ºC y 16ºC . y las lluvias entre 300 y 1,000 mm .

2) Hidrográfico

2.1) Centrales Hidroeléctricas
El represamiento de las aguas que recorren los ríos más importantes, han permitido su uso en la generación de energía eléctrica. Es importante mencionar la óptima utilización de las aguas de los ríos de la cuenca del Cachi, que con sus caudales han permitido instalar la central hidroeléctrica de Quicapata en el distrito de Carmen Alto.
En el departamento de Ayacucho, entre las principales centrales hidroeléctricas tenemos la C.H. de Llusita localizada en el distrito de Huancaraylla, provincia de Víctor Fajardo, es la que tiene mayor potencia instalada de 1,700 megavatios (mw), seguido de la C.H. de Quicapata con 1,040 mw. siendo de menor potencia las C.H. de Chipao con 0.040 mw., Chaviña y Andamarca, con 0.09 mw cada una de ellas ubicadas en la Provincia de Lucanas.
Respecto a las centrales térmicas, la potencia instalada es mayor en la C.T. Ayacucho con 5 500 mw. en la provincia de Huamanga, distrito de Ayacucho y la C.T. Puquio con 1 800 mw. en la provincia de Lucanas, distrito de Puquio. En tanto, los de menor potencia instalada se tiene a 5 centrales térmicas con 0.100 mw. respectivamente cada una, al sur del departamento.