湖南属于内陆省份，位于中国中南部长江中游以南，因大部分位于洞庭湖以南而得名湖南，又因湘江贯穿于全境而简称“湘”，全省面积过半为湘江流域和洞庭湖流域。地图坐标为东经109°—114°、北纬20°—30°之间，相邻有六个省市即广东、江西、湖北、贵州、广西壮族自治区和重庆直辖市。

全省以中、低山与丘陵为主，面积约为14.9万平方公里，占70.2％；岗地与平原约为5.2万平方公里，占24.5％；河流湖泊水域面积约为1.1万平方公里，占5.3％。本省东、南、西三面山地环绕，中部和北部地势低平，呈马蹄形的丘陵型盆地。西北有武陵山脉，西南有雪峰山脉，南部为五岭山脉（即南岭山脉），东面为湘赣交界诸山，湘中地区大多为丘陵、盆地和河谷冲击平原，除衡山高达千米以外其他均为海拔500米以下，湘北为洞庭湖、与湘、资、沅、澧四水尾闾的河湖冲积平原，地势很低，一般海拔50米以下，因此，湖南的水系呈扇形状汇入洞庭湖。

最高点位于石门境内的壶瓶山，海拔2099米。湖南海拔超过2000米的山峰有五座，另外四座为炎陵（原“酃县”）的斗笠顶海拔2052米，桂东的八面山2042米，城步的二宝顶2021米和道县的韭菜岭2009米。

武陵山脉位于湘西北角，属湘鄂山原的一部分，海拔1000米左右。山地地势大致从西北向东南渐降。澧水的源流与支流多发源于西北流向东南，成为平行状水系注入干流，最后转向东北方向流入洞庭湖。

湘西北的雪峰山脉地势较高，南端高达1500米左右，主峰苏宝顶海拔1934米。雪峰山脉为资江与沅水的分水岭，贯穿于湖南西部，成为湖南西部地区交通的主要屏障。

湘南边缘山地属五岭的一部分。一般海拔在1000—1500米左右，为长江与珠江水系的分水岭。山间盆地较多，谷地为交通要道。南岭山地，山体大，延伸长，山势高。

湘中大部属湘中丘陵，台地广布，一般海拔在200米—500米之间，红岩盆地众多，主要盆地有衡阳盆地、株洲盆地、长沙盆地、永兴茶陵盆地和攸县盆地等，均为红岩盆地，盆地沿河区域常有河流冲积平原，为人口密度较大的地区与农业区。从形态上看，湘中丘陵的起伏与高度不完全一致，丘陵的顶部比较平坦。衡山位于丘陵台地之上，主峰祝融峰海拔1290米，为中国名山五岳之一的南岳。

湘北为洞庭湖湖积冲积平原，海拔大多在50米以下。河流、湖泊分布广，堤垸众多。一般的堤垸边缘的位置较垸心高，土壤以粉沙壤土或轻粘土为主，土壤肥沃，为重要产粮区。

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“三湘四水”是“三湘”和“四水”两个概念的合称，大致包括了当今中国湖南省的全部范围，所以它常被湖南当地人作为对该省的代称。

其中： “三湘”是对中国湖南省主要土地区域的总称，通常也用“三湘大地”来代指湖南省。关于“三湘”的具体所指现众说不一，主要有以下三种：

但一般第一种说法被认为最可靠，赞同的人也最多。

“四水”则是对流经湖南境内的四条大的长江支流的总称，包括：

它们最终都于洞庭湖汇入长江，湖南省大部分地区都在“四水”的流域内。