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Il territorio della regione è prevalentemente montuoso, ben il 43,3% del territorio regionale.
Le principali catene montuose sono le Alpi, che circondano la regione ad ovest, e gli Appennini situati al confine con Liguria ed Emilia-Romagna. Il fiume Po attraversa l'omonima pianura. Le principali zone collinari sono il Canavese (a nord-ovest), le Langhe e il Roero (a sud-ovest) e il Monferrato (a sud). Numerosi sono i laghi alpini di origine glaciale. Il lago Maggiore, uno dei laghi più grandi d'Italia, segna il confine a est con la Lombardia, insieme al suo emissario, il fiume Ticino. La montagna piemontese ha un aspetto imponente ed aspro: infatti le sommità al di sopra dei tremila metri scendono rapidamente verso la pianura. Da ciò deriva il nome della regione che significa 'al piede dei monti'. Al di sotto delle rocce e dei pascoli ci sono ampie estensioni di boschi: le conifere sono meno diffuse che in altre sezioni delle Alpi e lasciano presto il posto a faggeti ed a castagneti. Nelle valli ci sono impronte dell'attività umana e costituiscono importanti vie di comunicazione internazionali stradali e ferroviarie. Nelle valli minori si trovano dighe, impianti idroelettrici e centri turistici. Le colline meridionali delle Langhe e del Monferrato sono formate da antichi sedimenti marini e sono poco resistenti all'acqua, che vi scava un labirinto di solchi e di valli. I versanti bene esposti sono coltivati a vite, cereali e foraggi ma anche a frutteti e noccioleti mentre l'allevamento, che un tempo era molto diffuso, non progredisce. Tra queste colline e le Alpi, un altopiano ricco di acqua arriva fino a Cuneo, ad oltre cinquecento metri di altezza: qui i campi sono coltivati soprattutto a foraggi e cereali. Nell'area torinese il paesaggio tipico è quello dello sviluppo industriale. Interamente opera dell'uomo e frutto di un lavoro secolare è il paesaggio delle risaie nella pianura delle province di Vercelli e di Novara. Il riso si avvicenda ad altri cereali e foraggi mentre le piantagioni di pioppi si intercalano ai campi.