สภาพพื้นที่เทศบาลเมืองหนองบัวลำภูพื้นที่ส่วนใหญ่เป็นที่ราบบางส่วนเป็นที่ลาดต่ำ เชิงเขามีความสูงจากระดับน้ำทะเลปานกลาง ประมาณ 200 เมตร ทางด้านทิศตะวันออกและทิศตะวันออกเฉียงเหนือติดต่อกับภูเขา มีพื้นที่ลาดลงไปทางทิศตะวันตกและทิศใต้ ในเขตเทศบาลมีหนองน้ำสาธารณะตั้งอยู่ใจกลางเมือง ซึ่งสร้างเป็นสวนสาธารณะและสวนสุขภาพ “หนองบัว” มีพื้นที่ 147.6 ไร่ นอกจากนั้นในเขตเทศบาลยังมีห้วย ลำพะเนียง ซึ่งมีน้ำตลอดทั้งปีและยังมีลำคลองอื่น ๆ ซึ่งจะมีน้ำในฤดูฝน เช่น ห้วยเชียง ห้วยโก ห้วยลึก ห้วยใหญ่ ห้วยนาวังเงิน
