Ačkoliv do oblasti zasahuje osm geomorfologických podcelků náležející čtyřem celkům, důležité jsou jen některé z nich. Ostatní se týkají pouze okrajových částí.
Nejvýznamnější je z horopisného hlediska bezesporu Dokeská pahorkatina z celku Ralská pahorkatina, jejíž součástí jsou Polomené hory, tvořící jádro Kokořínska. Tyto hory jsou tvořeny křídovými pískovci, které byly rozrušeny třetihorní vulkanickou činností a následnou větrnou a vodní erozí. Oblast je typická spletí skal, roklí, údolí a mokřadů. Většina skalních útvarů má svá zvláštní jména vystihující tvar a podobu skalního bloku. Tak zde nalezneme např. Obří hlavu a žábu, Faraona, Slona, Hraběnku či Sněhurku a sedm trpaslíků. Nejvyšším bodem této části Polomených hor je Vrátenská hora s rozhlednou, která svými 508 m n. m. je i nejvyšším bodem Mělnicka a Kokořínska. Velmi atraktivním vrchem s výborným rozhledem je Nedvězí (458 m n. m.). Trachytový vrch svým téměř dokonalým kruhovým rozhledem poskytuje za pěkného počasí výhled daleko za hranice Kokořínska. Mezi významnější kopce patří i Supí hora (433 m n. m.) nebo Uhelný vrch (451 m n. m.), který je součástí Houseckých vrchů. Ostatní vrcholy jsou už většinou pod hranicí 400 m n. m.
Z východu hraničí s Polomenými horami Jizerská tabule. Ta má mírně členitý charakter s několika táhlými roklemi, které klesají směrem k východu, k Jizeře. Je to např. Dolení, Zamašský nebo Chorušický důl. Nejvyšším místem je kóta 370 m n. m. přímo u Mšena, v jižní části, Košátecké tabuli, je to Libeňský vrch (301 m n. m.).
Mělnická kotlina z celku Středolabské tabule zaujímá největší část mělnického okresu. Je tvořena převážně štěrkopískovými terasami s malými výškovými rozdíly. Průměrná nadmořská výška činí 160 - 180 m n. m. Dnes zemědělsky využívaná půda byla původně pokrytá rozsáhlými lužními lesy.
Severozápadně od Mělníka je na levém břehu Labe hřbet Vejčina. Ten již patří celku Dolnooharské tabule. Dosahuje nadmořské výšky 240 m na kótě Na vrších.
Na jihu zasahuje na území okresu malá část Českobrodské tabule, jejíž Dřínovský vrch s nadmořskou výškou 247 m je výraznou dominantou jižní části okresu.
Turbovický a Cecemínský hřbet na pravém břehu Labe jsou tvořeny opukou a jsou od sebe odděleny Všetatskou bránou, kterou v minulosti vedlo řečiště Labe. Nejvyššími vrcholy jsou Cecemín (236 m n. m.) a Záboří (228 m n. m.). Díky bílým stráním a nápadnému převýšení v ploché krajině tvoří oba hřbety výrazný prvek jihovýchodní části okresu.