Ахалкалакский уезд располагался на одноимённом плато Джавахетского нагорья, одного из самых сейсмически активных районов Грузии.
Это обеспечивалось самим рельефом местности, на территории которой находился уезд. Всё его пространство было возвышено, самая нижняя часть — долина Куры находилась на юго-западе на границе с Ахалцихским уездом.
На севере же границей служил Чалдырский хребет, затем горы поворачивали на восток и назывались Мадатаплынским хребтом. А на восточной границе находился Цихеджварский хребет с горой Годобери (3 200 м).
Отроги гор направлялись и внутрь уезда и разделяли высокие нагорья (плато), из которых состояла значительная часть уезда. Самым обширным и высоким из них было Духоборье (около 2 000 м над уровнем моря) на востоке уезда.