Su territorio está formado por la unión de cuatro regiones fisiográficas: la Sierra Madre occidental se extiende por el oeste y la sierra Madre oriental por el norte y centro; la altiplanicie Mexicana o meseta Central destaca en la parte central del estado y por el sureste se desarrolla el eje Volcánico transversal. La sierra de Zacatecas, que divide la altiplanicie Mexicana, cubre el oeste, centro y sur del estado, y recibe distintos nombres (sierras de Valparaíso, Jeréz, Chalchihuites, Fresnillo, Palomas, Nochistlán...); mientras que en la región de las llanuras se encuentran las sierras de Zuloaga, Candelaria, Teyra y Novillos, y al este de la ciudad de Zacatecas se localiza el famoso cerro de la Bufa y al norte el del Ángel, de 2.726 m de altitud. Las principales cumbres de Zacatecas son: Sierra El Astillero (3.200 m), Sierra de Sombrerete (3.100 m), Sierra Fría (3.030 m) y el Cerro La Aguililla (2.850 m).

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