长江三峡这一地域概念有几种不同的理解。狭义的长江三峡是瞿塘峡、巫峡、西陵峡三段峡谷的总称，西起重庆奉节的白帝城，东至湖北宜昌的南津关，全长192公里。广义的长江三峡是指三峡库区，即三峡大坝工程完工后，175米水位所波及到的湖北宜昌至重庆长江干流及其支流区域所辐射的沿岸高山丘陵地区。
长江三峡的形成，是强烈的造山运动所引起的海陆变迁及江河发育的结果。一是印支运动（三叠纪中期至侏罗纪早期的地壳运动）。在三叠纪早期，中国的地形与今天相反，东部高，西部低，南部仍广泛发育海相沉积，构成“南海北陆”的格局。二是燕山运动（侏罗纪和白垩纪期间中国广泛发生的地壳运动）。燕山运动对中国大地构造的发展和地貌轮廓的奠定，都具有重要意义。三是喜马拉雅运动（新生代地壳运动的总称）。这一运动对亚洲地理环境产生重大影响。
在三、四千万年前的喜玛拉雅造山运动时，长江流域的地面普遍间歇上升，于是出现了西高东低的地形。直到现在，三峡地区的地壳仍在缓慢上升。在三峡背斜隆起以后，其两侧的河流，即西部的古长江和东部的古长江，就在河流的下切作用和溯源侵蚀中相互靠近。由于此时中国已形成西高东低的地势，所以东坡的河流比西坡陡，其溯源侵蚀能力也比西坡强。经过千万年的切割，尤其是第四纪以来，地壳上升速度加剧，河流强烈下切，三峡地区的三个背斜终于被切穿，于是东西两条古长江贯通一气，形成了今天的长江。
三峡地区巨厚的石灰岩地层在地表水和地下水的溶蚀下，形成了三个狭窄陡峭的大峡谷，而砂岩等不易被溶蚀的地层则形成了宽阔平缓的河谷。有学者认为这个过程完成于大约50万年前。三峡形成之后，江水对河床和两岸的切割侵蚀作用更加强烈，使河床不断加深。这一发展，现在仍在继续中。由于剧烈的造山运动和水的侵蚀，形成了山高峡窄、地势险峻的峡谷特征。峡谷段基本上为石灰岩区，宽谷段则主要由砂岩、泥岩夹灰岩、火成岩等构成。山多河多，众多山脉连绵起伏，大小河流纵横交错，长江干流自西向东横贯全境。
广泛发育的岩溶地貌形成了三峡地区壮美秀丽的自然景观，如奉节夔门、天井峡地缝、小寨天坑、旱夔门、龙桥河、金凤山峰丛等。
