根据地貌空间组合特征，可将陕西黄土高原划分为三大地貌区，即基岩山地与黄土塬沟壑区、黄土丘陵沟壑区和长城沿线及其以北风沙区。
一、基岩山地与黄土塬沟壑区
陕西黄土高原南部，大体在延安以南，属于基岩山地与黄土塬沟壑区。区内主要由黄土塬、破碎塬、片段黄土台塬与基岩山地、黄土覆盖的基岩山地、部分梁状丘陵等和它们内部的各种沟壑等地貌类型共同组成的。
基岩山地包括子午岭、黄龙山和部分渭河北山，多属于低山丘陵。子午岭和黄龙山与外围黄土区相对高差不大，山中次生林茂盛，水土流失较轻。崂山是一种被厚层黄土覆盖的基岩山地。其外形和黄土梁一样。这里梁长沟深，水土流失比较严重。
著名的洛川塬和渭北西段破碎塬、宜川破碎塬以及耀县南部的片段黄土台塬共同构成黄土塬沟壑区的主体。这里一般在海拔1200米以下，较高的梁地可达海拔1400米。塬、破碎塬和黄土台塬是陕西黄土高原区最低平的沟间地，黄土厚度多达120～150米。原面坡度小，地势平坦，水土流失轻微，为重要的农业基地。洛川原与黄土台塬区、塬、梁面积与沟壑面积之比为7：3，在破碎塬区为6：4，沟壑密度较小，一般为1～4公里／平方公里，但沟谷的下蚀、侧蚀和溯源侵蚀处于加速发展阶段，切割深度认150～230米。崩塌、滑坡等重力地貌十分发育，由于沟谷侵蚀强烈，因而地下水位普遍下降，埋藏深度已超过90米，对农业生产不利，同时也给当地群众生活造成很大不便。
这一地貌区内的梁状丘陵，分布面积不大，它们多是山地与黄土塬之间的过渡陆地带，从塬到梁状丘陵再到基岩山地，地表一般呈缓倾斜状逐级升高。梁状丘陵区地表起伏相对较大，且比较破碎，因而水土流失严重。
二、黄土丘陵沟壑区
黄土丘陵沟壑区大体位于延安以北，长城以南，是陕西黄土高原上面积最大、地表最为破碎的地区。这一地貌区可分为两大部分，即梁状丘陵沟壑亚区与峁状丘陵沟壑亚区。
1.梁状丘陵沟壑亚区
梁状丘陵沟壑亚区包括这一地貌区的南部和白于山及其西侧地区，由黄土梁状丘陵、梁峁状丘陵、黄土覆盖的基岩山地、黄土梁墹和小块破碎塬与分割它们的沟壑等地貌类型共同组成。地表一般为海拔1100～1800米，此亚区内沟谷发育，地面支离破碎，沟间地与沟谷地之比多为1：1，沟壑密度达4～7公里／平方公里。现代侵蚀作用很强烈。侵蚀模数达10000～15000吨／平方公里·年以上，水土流失十分严重。
2.峁状丘陵沟壑亚区
黄土丘陵沟壑区的东北部为黄土峁状丘陵沟壑亚区，这里有峁有梁，黄土峁和黄土梁的发育都很典型。这里是陕西黄土高原区内地面最为破碎，水土流失最为严重的地区。这一亚区主要由黄土峁、梁状丘陵与薄层黄土覆盖的石质丘陵等地貌类型所组成。该亚区峁、梁顶面一般为海拔1000～1250米；沟壑纵横，地表支离破碎，沟间地与沟谷地面积之比一般为1：1或4：6，沟谷密度一般达5～8公里／平方公里。切割深度多为100～250米，地现呈波状起伏。现代地貌作用过程以流水侵蚀为主，潜蚀、重力侵蚀普遍存在，接近风沙区亦有风蚀。现代地貌作用过程强烈，水土流失极其严重，一般土壤侵蚀模数多在15000～30000吨／平方公单·年之间，部分地段可超过30000吨／平方公里·年，是黄河泥沙，尤其是粗泥沙的主要产地。
三、长城沿线及其以北风沙区
长城沿线及其以北风沙区东南接黄土高原，北和西分别连接内蒙和宁夏境内的沙区，包括定边、靖边、横山、榆林、神木、府谷等县的长城以北和以南的部分地区。东西长约420公里，南北宽12～120公里，总面积为15813平方公里。其中从定边县城至靖边县杨桥畔，折向东北，沿芦河到波罗镇，再沿无定河东行至鱼河堡，北上至榆林县城，东北行经双山、瑶镇至尔林兔，此线以西、以北为主要风沙区，流沙和固定、半固定沙地交错分布；此线以南、以东，沙丘及大片沙地少见。多为分散、薄层、小块沙地，实际上是风沙区向黄土高原过渡的一个中间地带，是风沙南侵不断扩大以及土壤沙化的产物。这一地貌区可划分为四个地貌亚区，即北部沙丘沙地草滩亚区、中部沙丘沙地亚区、三边(定边、安边、靖边)草滩盆地亚区和东部片沙黄土梁亚区。
