O município situa-se num planalto elíptico, com área aproximada de 750 km2, altitude média de 1300 m e campos suavemente ondulados. É rodeado de montanhas com altitudes entre 1600 m e 1800 m.
Os solos têm características geologias diversas. São formados por extensa intrusão de rochas alcalinas (sienitos nefelínicos), circundados por formações arqueanas. Em geral são argilosos, com pequenas ocorrências de arenito e a presença de jazidas de bauxita e argila refratárias. Há grandes reservas de minérios ferrosos, não ferrosos e radiativos.
A morfologia poços-caldense mostra a seguinte conformação topográfica: relevo plano (7%), ondulado (57%) e montanhoso (36%).
É limitado ao norte pela Serra de São Domingos, ao sul pela Serra do Gavião e a do Caracol, na face oeste pela Serra de Poços de Caldas, e a leste pela Serra do Selado e o Serrote do Maranhão.