İç Anadolu Bölgesi’nde İl Merkezi olan Çorum, doğudan Amasya, batıdan Çankırı, güneyden Yozgat, güneybatıdan Kırıkkale, kuzeyden Sinop, kuzeydoğudan Samsun, kuzeybatıdan Kastamonu illeri ile çevrilidir. Engebeli ve ovalık bir arazi yapısına sahip olup, Canik Dağlarının batı uzantıları, kuzey ve kuzeydoğuda Yeşilırmak Havzası doğuda, Yozgat’ın Bozok Yaylası güneyde, Kızılırmak Havzası batıda, Ilgaz Dağları’nın doğu uzantıları ile Küre Dağları kuzeybatıda ilin doğal sınırlarını oluşturmaktadır.
Bölgenin jeolojik yapısını iki ana kütle (kayaç) grubu oluşturmaktadır.Bunlardan birincisi “Metamorfik seri” (başkalaşmış kayaçlar), ikincisi ise, “Tortul Kütleler”dir. İlin asıl jeolojik karakterini 3. jeolojik zamanın sonları ile 4. jeolojik zamanda meydana gelen oluşumlar meydana getirmektedir. Bununla birlikte, jeolojik devirlerden ilkel zaman olarak bilinen Arkean ve Prekambrien devirlerine ait Çorum Merkez İlçe, Alaca, İskilip, Osmancık, Mecitözü ve özellikle Kargı ilçelerinde çeşitli metamorfik (başkalaşım) topraklarına rastlanılmıştır. Çorum, Alp-Himalaya Orojenezi (Dağ oluşumu) olarak bilinen sistem içerisinde yer alan Kuzey Anadolu Fay Hattı üzerinde yer almaktadır. Kuzey Anadolu Fay Hattı il merkezinin 20 km. kuzeyinden geçmektedir.
İl sınırları içerisinde bulunan dağlar, genel olarak yüksek sayılmayacak niteliktedir. Ortalama yükseltileri 1500 m. dolayındadır. Ayrıca yükseklikleri 1000-2000 m. arasında değişen tepeler, Kızılırmak vadisi kıyılarında, Yeşilırmak’ın Çekerek Suyu kıyılarında uzanırlar. Merkez ilçenin kuzeyinde Eğerci Dağ sıraları, Batı yönünde Alagöz ve Kösedağları yer alır. Bu iki dağ sıraları arasında Kırkdilim Boğazı bulunmaktadır.Güneyde uzanan Dört Tepe silsileleri güneydoğuya doğru uzanarak Mecitözü ve Ortaköy ilçesindeki Karadağ silsileleri ile birleşir. Aynı şekilde ilçenin güneyinde ve güney batısında uzanan dağ sıraları, Sungurlu ilçesi içindeki Kartal Dağlarına kadar uzanmaktadır. Osmancık ilçesindeki Kızılırmak Vadisi boyunca uzanan Çal ve Ada Dağları; Kargı ilçesi sınırları içinde devam ederek Çorum’un en yüksek dağlarından olan Kös Dağlarındaki Erenler Tepesine (2097 m.) ulaşır. Bu sıra dağlarının güneyinde İskilip ilçesinin Teke Dağı, Kavak Dağı, Göl ve Deveci Dağları ile Çakarözü Dağlarını meydana getirdiği görülmektedir.