Smeltevandet og isens bevægelser under sidste istid har i høj grad sat deres præg på landskabet i Hedensted Kommune. Store dele af landskabet ligger 50‑60 m.o.h. og består i vid udstrækning af det jævne moræneland, som er så typisk for det østjyske landskab. Kommunens nordvestlige hjørne strækker sig op i Det Midtjyske Søhøjland, hvor terrænet hæver sig op i en højde på ca. 100 m.o.h. Syd for Tørring og Vester Ørum stiger terrænet til 90‑100 m.o.h., og landskabet bliver småbakket. Nord for Hornsyld ligger bakkepartiet Bjerrelide, som kommunen deler med Horsens Kommune, og som huser kommunens højeste punkt i 118,9 m.o.h. Nordvest for Juelsminde rejser sig endnu et bakkeparti med Troldemose Bakke 110 m.o.h.
Flere steder gennemskæres landskabet af dybe dale. De største er de to brede dale, der mod øst rummer Horsens Fjord og Vejle Fjord. Fra Tørring fører en dyb, smal dal mod nordvest til sørækken Rørbæk Sø og Kulsø. I denne dal ligger vandskellet, som adskiller Danmarks to største vandløb, Gudenå og Skjern Å. Gudenå passerer Tørring, løber gennem lavningen med Ølholm Kær, Tørring Kær og Uldum Kær og fortsætter nordpå mod udløbet i Randers Fjord. I den østlige del af kommunen findes ådale, der flere steder er skarpt nedskårne. Det ses fx sydøst for Hedensted, hvor Ørum Å snor sig gennem en fladbundet dal og fortsætter sydpå som Rohden Å, samt længere mod øst, hvor Rosenvold Å skærer sig ned i landskabet. Begge vandløb har deres udløb i Vejle Fjord. Mange steder har vandløbserosion skåret dybe kløfter og slugter i dalsiderne. Ved bl.a. Stouby Skov på kanten af de stejle skrænter ud mod Vejle Fjord har erosionen været så effektiv, at plateaufladen næsten er forsvundet.
Flere steder langs Den Østjyske Israndslinje, der gennemskærer kommunen fra nordøst til sydvest, ses israndens spor som randmorænebakker. Fra Hedensted til Løsning løber en bakkeryg, der fortsætter i en stor bue vest om Bygholmlavningen og videre forbi Hvirring til Molger i Horsens Kommune.
Kyststrækningen består af stejle kystklinter ved Hundshage og As Hoved, mens istidslandskabet kantes af marint forland i Sandbjerg Vig, As Vig og dalmundingen Glud Håb samt på Hjarnø. Neden for de stejle klinter, som ligger ud mod Vejle Fjord, findes en smal forstrand. Flere steder, som øst for Albæk Hoved, sker der jævnligt udskridninger i flager af det plastiske ler fra Eocæn, som isen har presset op.