黒羽町は那珂川を境に、東部は八溝山塊を主に、西部は那須野が原扇状地の一部を含んでいる。八溝山塊を含む山地はほぼ一直線をなし、那須町、黒羽町、烏山町、真壁町を連ねる線が相当し、山地は北部において大子町と馬頭町との間の横谷、中央部では那珂川の横谷、南部は岩瀬と笠間との間の横谷によって横断され四個の山塊、八溝・鷲子・鶏足・筑波に分れている。八溝山塊の顕著な山峰は八溝山（一〇二二・二m）で、地形的に開析が進み、山稜は丸みをもち晩壮年期の形状を示している。
　那須野が原は四万ヘクタールにわたる広大な扇状地で、北は那須火山、西は下野山番および高原火山、東は八溝山塊、南は喜連川丘陵で画され、北および東縁は那珂川、南縁は箒川で限られている。また、扇状地内は蛇尾川などの通常、水なし川の流路とこれらにほぼ平行する数列の分離丘陵がある。伏流水も含めて地下水に恵まれている。黒羽町が占める那須野が原は扇状地の扇央部東端で扇状地が完成したときの地表面（那須野面）と那珂川の川の浸食による段丘地形からなっている。