Hovedstilstandslinjen, som markerer grænsen for Nordøstisens udbredelse under sidste istid, strækker sig fra nord til syd nogle få kilometer vest for kommunegrænsen. Det betyder, at hele Kolding Kommunes landskab blev dækket af is under sidste istid og derfor fremstår som det jævnt bølgede moræneland, der er så karakteristisk for landskabet i det østlige Jylland. Lokalt hæver bakkepartier sig op over det jævne landskab. Det gælder fx strøget af bakker, som strækker sig fra Bjerndrup og nordover forbi Ødis- Bramdrup og Gelballe til egnen øst for Jordrup. De største højder på strækningen udgøres af Højbjerg på 97 m, Ulveryg på 91 m, Kobjerg på 89 m og to højdepunkter ved Uhreskov på hhv. 93 og 98 m. Ud mod Mosvig sydøst for Kolding stiger det jævne morænelandskab stejlt i bakkepartiet Skamlingsbanken til kommunens højeste punkt 113 m.o.h.
Det jævne landskab er furet af dybe dale, hvoraf det største dalsystem udgøres af den 23 km lange Koldingdal, som strækker sig fra Snævringen i Lillebælt og vestpå til Lunderskov og Vamdrup. Koldingdalen, der består af den 10 km lange Kolding Fjorddal og dennes forlængelse vestpå i Kolding Ådal, deler kommunen i en nordlig og en sydlig del. Omkring Vamdrup udmunder den i en lille hedeslette, som gennemstrømmes af Kongeå med tilløb fra Nagbøl Å og Søgård Sø. En anden dal, som bl.a. rummer Donssøerne, fører nordpå fra Kolding og op forbi Egtved i Vejle Kommune. Fra Gudsø Vig i Kolding Fjord fører Elbo Dal mod nordøst til Vejle Fjord, og østligst i kommunen slynger en smal dal sig fra Sønder Stenderup forbi Sønder Bjert til Kolding Fjord. Flere steder har vandløb eroderet dybe kløfter i de 30‑40 m høje, stejle dalsider og skåret sig dybt ind i det tilgrænsende moræneplateau. Det kløft- og dalfurede landskab kan ses ud mod Kolding Fjord og Kolding Ådal, men er mest imponerende omkring Eltang nordøst for Kolding.
Kysten med dybe indskæringer som Kolding Fjord, Gudsø Vig og Mosvig er betinget af istidslandskabets bakker og dale. Ud for Hejls, Grønninghoved og Nørreskov samt langs sydog nordsiden af Kolding Fjord er der klinter, mens marint forland bl.a. ses i Gudsø Vig, ved Stenderup Hage og ved Hejlsminde, hvor den tidligere fjord er afsnøret fra havet af en tange. Langs Stenderuphalvøens sydkyst hælder morænelandet jævnt ned mod havet.