ลักษณะภูมิประเทศ

        ภูเขาสวนกวางมมีลักษณะภูมิประเทศเป็นทิวเขาทอดแนวยาวไปทางทิศตะวันออก-ตะวันตก  โดยพื้นที่ของวนอุทยานภูเขาสวนกวางทิศด้านทิศใต้จดแนวสันเขา (แนวแบ่งเขตการปกครองจังหวัดอุดร – ขอนแก่น) จุดสูงสุดระดับความสูงประมาณ 459 เมตร จากระดับน้ำทะเลปานกลาง และลาดเอียงลงมาพื้นราบทางด้านทิศเหนือ ที่ระดับความสูงประมาณ 220 เมตร จากระดับน้ำทะเลปานกลาง เป็นต้นกำเนิดลำห้วยลำธารหล่อเลี้ยงชุมชนที่อยู่โดยรอบ   ได้แก่ห้วยทราย ห้วยอีจ้อ ห้วยน้ำผุด ห้วยหมากหล่ำ

ลักษณะธรณีวิทยาและดิน

        เป็นภูเขาหินตะกอนประกอบด้วยหินทราย หินทรายปนกรวด หินกรวดมนแทรกสลับกับหิน ทรายแป้งและหินดินดาน โดยที่ส่วนเป็นหินทราย หินทรายปนกรวด และหินกรวดมน จะมีความคงทนต่อการผุพังสูงกว่าส่วนที่เป็นหินทรายแป้งและหินดินดาน และเมื่อหินทรายแป้งหรือหินดินดานผุพังออกไปเนื่องจากการกัดเซาะของน้ำบาดาล หรือน้ำฝนที่ไหลลงมาตามแนวแตกของดิน จะก่อให้เกิดลักษณะสัณฐานที่สวยงาม เช่น เพิงหิน โพรงหิน หรือเสาเฉียง นอกจากนี้การกัดเซาะของน้ำในหินทรายยังก่อให้เกิดสัณฐานที่เรียกว่า กุมภ์ลักษณ์