Kağızman 1.972 km² lik bir alana sahiptir. Yükseklik farklılıkları ilçe içinde fazladır. Bu yükseklikler 1100-1600 m arasında değişmektedir. Kuzeyinde Kars merkez ve Selim, doğusunda Tuzluca, Digor, batısında Sarıkamış, güneyinde ise Ağrı merkez ile komşudur. Kars il merkezine 76 km uzaklıkta, Aras vadisindeki bir birikinti kesiti üzerinde yerleşmiş durumdadır.İlçe coğrafi bakımdan henüz tektonik oluşumunu tamamlamamıştır. Faylar ve kırıklar üzerinde yerleşilmiştir. Dolayısıyla zaman zaman yörede depremler tehlikeli olmaktadır. 1104-1962 yılları arasında 13 deprem olmuştur. Diğer taraftan düşme, kayma ve sürünme şeklinde kütle hareketleri olmaktadır. Kötek, Çallı civarında kaya düşmesi,
Camuşlu-Kozlu, Yenice-Taşburun ve Akdam köyleri civarlarında heyelan görülmektedir.
Aladağ :
Aras nehrinin kuzeyinde 3138 m yükseklikte, volkanik bir dağdır. Bu dağın kuzeyinde küçük Aladağ tepe (2532 m), doğusunda Zozan tepe (2520 m) ve güneyinde Kabak tepe (2436 m) gibi önemli koniler mevcuttur. Aras vadisinden 2000 metre daha yüksektedir. Genel görüntüsü itibariyle bölgedeki bazalt platosu üzerinde basit bir kalkan şekli arz etmekle birlikte kuzey-doğusunun Yayla deresi ve kolları tarafından boşaltılarak önemli bir biçimde deforme olduğu görülür.
Yağlıca Dağı: Zirve kısmının 2961 m yüksekliğe eriştiği bu volkanik dağ, ilçenin kuzey-doğusunda yer almaktadır. Batısında yer alan Küçük Yağlıca tepesi (2786 m), güney-doğusunda yer alan Mısır Çayırı tepe (2567 m) çevredeki önemli yükseltileri oluşturmaktadır. Yağlıca dağı kubbe şeklinde bir kütledir.
Kazıkkıran Dağı : Camuşlu köyünün kuzeyinde, Çaybük köyünün doğusunda yer alan önemli yüksekliklerdendir.Aras Nehri: Bingöl Dağının kuzeye bakan yamaçlarından doğar. Tekman, Pasinler, Horasan havzalarının sularını topladıktan sonra Karakurt Boğazına girer. Zaraphane deresini de aldıktan sonra batıdan doğuya doğru akışına devam eder. Yol boyunca güneyden Demirkapı, Kaput, Todan, Kağızman, Yarımcalar, Çayyeri derelerini, Kuzeyden ise Kötek, Abdullah, Tuzlu ve Azathan derelerini alarak Hazar Denizine doğru yoluna devam eder.
Kağızman topraklarına 1310 m yükseklikten giren Aras Nehri yaklaşık 50 km den fazla yol kat ettikten sonra 1080 m seviyesinde ilçe topraklarını terk eder. Ortalama olarak % 0,46 lık bir yatak eğimi olan nehir, bölge içinde yaklaşık 230 metrelik bir seviye azalmaya uğramaktadır. Ortalama akım değeri 52 m³/sn dir.
Kötek Deresi: Balıklı Dağından (2850 m) doğan Karanlık dere, Akyol deresi ile birleşerek Tunçkaya’dan sonra Aladağ’dan doğan Kilis deresini de içine alır. Akarsu, Ortaköy ve Çilehane köylerinden sonra Güvercin deresi ismini alır. Kazıkkıran Dağından doğan Morpet deresiyle Akdağdan doğan Nurpin (Yayla) deresini de içine alan Kötek deresi Şikeft deresinin sularını da içine alarak en son Maden deresiyle birleşerek Aras’a katılır. Toplam uzunluğu 34 km dir. Başıyla sonu arasında 1670m seviye farkı olup, % 4,3 gibi yüksek eğimle oldukça sert akar.
Abdullah Deresi: Yağlıca Dağından 2800 m den doğar. Kandil deresi adıyla Keşişkıran köyünü geçtikten sonra Abdullah deresi olarak adlandırılan dere, Kaan deresinin sularını da alıp, Akdam köyünde bir koni oluşturarak Aras’ a katılır.
Azathan Deresi: Yağlıca Dağından 2825 m yükseklikten doğar. İlk başta Değirmen deresi olarak adlandırılan dere, boğazdan geçtiği için Darboğaz deresi adını almaktadır. Bu sıradaki eğimi %10 olan dere Aydınkavak köyü yakınlarında oluşturduğu birikintiyi yararak % 5 eğimle Aras’a ulaşır. Uzunluğu 18 km.dir.