永宁县地处中国西北黄土高原银川平原中南部，东临黄河、与宁夏灵武市相望，远眺内蒙古高原鄂尔多斯台地，南毗邻宁夏青铜峡市，眺瞰牛首山、黄河青铜峡峡口，北与银川市兴庆区联袂，西、北被贺兰山环抱。
全县县域地势西高东低，南高北低，呈西南向东北倾斜状。全境呈现五种地貌形态:县境西北部的贺兰山麓地貌，北起单岭子，南至小沟口，呈北南走向，单岭子到头关南为南山区，海拔14332516.6米，坡度25——30°以上。洪积扇地貌，贺兰山山洪冲积而成的扇形倾斜平原。地面水蚀、风蚀，卵石满布，呈现温带荒漠草原特征。河成老阶地貌，洪积扇以东至黄河冲积平原以西，黄河经年上切变迁。砂峦地貌，地表沙丘起伏，部分为平沙地，北部沙化程度重，多为贺兰山东麓沙棘卵石地貌。南部黄河冲积平原地貌，历史上黄河的改道和淤积，使湖泊、沼泽星罗棋布。
