Las unidades de relieve de la región son, de oriente a poniente: Patagonia oriental o transandina, cuya topografía es plana y presenta una altitud promedio de 500 metros; la cordillera de los Andes patagónicos, donde destacan las cumbres más altas de la región, que rondan los 3.000 metros de altitud: cerro Fitz Roy, Torres del Paine y cerro Bolador; y la cordillera Occidental Archipielágica, muy fragmentada por la acción permanente del hielo y formada por numerosos grupos de islas de baja altitud. Gran parte de la región está cubierta por extensos glaciares y campos de hielo, donde sobresalen algunas cumbres graníticas modeladas por la acción del hielo y el viento.

Como en otras regiones del sur de Chile, buena parte del territorio es de carácter insular, al tratarse de zonas inundadas por el océano Pacífico.

Sus costas recortadas forman un gran número de islas, archipiélagos, penínsulas, canales y fiordos, conformando una situación topográfica irregular en torno a un eje en dirección norte-sureste con un ancho variable, que alcanza su máxima expresión entre punta Dungeness, en el extremo oriental del estrecho de Magallanes, costa Atlántica, y el grupo Evangelistas, en el Pacífico. De norte a sur, las principales islas son las de Wellington, Madre de Dios, Chatham, el archipiélago Reina Adelaida, la isla Desolación, Riesco, Santa Inés, Navarino y el archipiélago Tierra del Fuego, también conocido como Isla Grande de Tierra del Fuego. Entre estas islas destacan el estrecho de Magallanes y el canal de Beagle. El extremo sur del continente es el cabo de Hornos.