Pilón posee una extensión superficial de 459,91 Km2, de ellos el 70 % está representado por montañas y el restante 30 % lo ocupan las tierras llanas, ubicadas fundamentalmente hacia el oeste del territorio. Las mayores alturas del territorio están ubicadas al este y noreste sobrepasando los 600 m sobre el nivel del mar, entre los ríos Cilantro, Mota y Macío, con pendientes abruptas, cimas acuchilladas y picos.
En esta zona existen áreas muy desforestadas, fuertemente erosionadas por el uso inadecuado de los suelos en la actividad agropecuaria y la tala indiscriminada de los bosques para leña y carbón.
En la porción suroeste se encuentra una llanura costera que en su parte más ancha alcanza los siete kilómetros, litológicamente representada por materiales deluviales, arcillosos, areno arcillosos, limos, arenas, calcarenitas, calizas y conglomerados del plioceno – pleistoceno inferior, erosionados en las partes altas, geológicamente la mayor parte del municipio se encuentra ubicado en un bloque al que se le denomina Pilón (Guasch, et al, 1992), representado geológicamente por materiales vulcanógeno sedimentario y sedimentario de edad paleógeno, limitado al sur por la zona de fallas Bartlett – Caimán y al norte por un sistema que lo divide del bloque que forma la Sierra Maestra occidental con una dirección de este a oeste. Dentro del territorio se encuentran importantes cuencas, siendo las de mayor significación las pertenecientes a los ríos Macío, Camarón Grande, Mota, Cilantro, Purgatorio y Toro.
