Pirenópolis se encontra aos pés da Serra dos Pireneus, a 770 metros de altitude, a beira do Rio das Almas, bacia do Rio Tocantins. A Serra dos Pireneus tem seu ponto mais alto no Pico dos Pireneus, com 1385 metros de altitude e é divisor de águas da bacia do Prata com a Bacia do Tocantins. Pela proximidade da serra, a maior parte do relevo do município é de morros e encostas. Nas partes mais baixas, temos regiões de matas densas e veredas e nas partes mais altas da serra, o cerrado restrito e campos. Por causa disto, temos em Pirenópolis todos os tipos de fitofissionomias do Cerrado, que é o nosso bioma.
Esta diversidade fitofissionômica faz do Cerrado uma das maiores biodiversidades do mundo, principalmente no caráter florístico. Temos, então, todos os tipos de vegetação: campos limpos, úmidos ou secos, matas de galeria, matas mesofítica, veredas, cerradão e o cerrado sentido restrito (o famoso cerrado de arvorinhas retorcidas).
Porém, o Cerrado é o bioma nacional que mais sofre com o desmatamento, reduziu nos últimos 50 anos a mesma proporção que a Mata Atlânica levou 500 anos. Por ser o Cerrado nas maiorias das localidades plano, portanto apropriado para mecanização, tem servido de fronteira agrícola. Pirenópolis por ser uma região serrana e de topografia acidentada, imprópria para a mecanização e o cultivo, o Cerrado está sendo relativamente preservado.