A valamivel több mint 77 000 négyzetmérföldes területével Dél-Dakota az államok legnagyobb harmadába tartozik a terület nagyságát tekintve. Ebben a ritkán lakott államban négyzetmérföldenként csak körülbelül 10 ember él, ami kevés természeti tájat és vad terepet kínál. Dél-Dakota domborzata széles skálán mozog, a lágyan hullámzó síkságoktól a mély folyóvölgyekig, kopár dombokig és erdős hegyekig, így a látogatók igen változatos tájakat fedezhetnek fel.
Nagy síkságok
Az Észak-Amerika hatalmas síkságai keletről nyugatra az Appalache-hegységtől a Sziklás-hegységig, délről északra pedig Mexikótól a sarkvidékig húzódnak, 10 állam és három kanadai tartomány egyes részeit borítva. Az Alföld technikailag egy fennsík, egy magasan fekvő, de többnyire sík domborzati forma. Ezek a félszáraz füves területek Dél-Dakota közel háromnegyedét borítják, egyes területeken, különösen az állam nyugati része felé meredek, lapos tetejű dombokba törve.
Folyóvölgyek
Az állam északkeleti részén a Vörös folyó alkotja Dél-Dakota és Minnesota határát. A folyó melletti földterület körülbelül 1000 láb magasan fekszik, ami alacsonyabb, mint az Alföld környező fennsíkjainak tengerszint feletti magassága. A dél felé folyó James folyó vágja át Dél-Dakota keleti részének szívét, és a partjait szegélyező termékeny völgy teszi ezt a keskeny földsávot az állam legtermékenyebb mezőgazdasági területévé. A tengerszint feletti magasság itt 1 300 és 1 400 láb között mozog, ami magasabb, mint a Red River völgye, de még mindig alacsonyabb, mint a környező Great Plains. A Missouri folyó által vágott völgy mindössze egy mérföld széles, ezért rendkívül keskeny, ezért Missouri folyó árkának is nevezik. Az árok szélei mentén 300-600 láb magasan meredeken emelkednek fel.
A Badlands
A Badlands néven ismert dombok és kupolaszerű dombok sorozata 2000 négyzetmérföldet fed le a dél-dakotai Nagy-síkság nyugati peremén. Nagyon kevés növényzet nő ezen a kopár, zord tájon. Egykor egzotikus állatfajok, például tevék és kardfogú tigrisek otthona volt, a Badlands nagy része ma a védett Badlands Nemzeti Park része.
Black Hills
A Badlandstől nyugatra, a Black Hills Wyoming határán húzódik. A Badlandstől eltérően azonban erdők borítják ezeket a kupola alakú hegyeket, amelyek a Black Hills National Forestet alkotják. A híres Mt. Rushmore-t az egyik sziklás hegycsúcsba vájták. A hegység középpontja közelében a Harney Peak 7 242 láb magasra emelkedik – ez nem csak Dél-Dakota legmagasabb pontja, hanem az Egyesült Államok legmagasabb pontja a Sziklás-hegységtől keletre.