Teritoriul Parcului Natural Vânători Neamţ se găseşte în cea mai mare parte în cuprinsul Carpaţilor Orientali (Munţii Stânişoarei) precum şi în aria Subcarpaţilor Moldovei (porţiuni reduse din Depresiunea Ozana-Topoliţa şi Culmea Pleşului). Ca urmare, relieful acestui teritoriu precum şi procesele geomorfologice actuale, vor avea caracteristici foarte asemănătoare cu cele ale unităţilor naturale amintite.
Din punct de vedere altitudinal, teritoriul parcului se încadrează între 365 m (pe flancul nord-estic al Culmii Pleşu, în raza localităţii Brusturi), 410 m (în lungul Ozanei, la intrarea în localitatea Vânători) şi 520 m (în lungul Cracăului la Crăcăoani) şi 1231 m (Vf. Buhalniţa). Altitudinea medie se cifrează la cca. 800 m.
Energia de relief are valori mai mari în partea de vest, datorită situării pe linia altitudinilor maxime ale Munţilor Stânişoarei şi nivelului de bază coborât al reţelei hidrografice, valorile fiind mai moderate în partea de est, îndeosebi în bazinul Nemţişorului.
Densitatea fragmentării reliefului prezintă valori moderate, specifice ariei flişului est-carpatic, cu unele diferenţieri dictate de suportul litologic şi poziţia în cadrul ariei montane.
La nivelul formelor medii ale reliefului, domină versanţii, care în general se caracterizează prin valori ridicate ale pantelor la nivelul ariei montane şi prin valori mai coborâte, de 3-7o în aria subcarpatică (cu excepţia Culmii Pleşului, unde panta medie a versanţilor depăşeşte 15o). Aceste valori ale declivităţii duc la instalarea unor procese de modelare destul de intense, mai ales unde apar şi alţi factori favorizanţi cu caracter local (despăduriri, păşunat excesiv, alternanţe litologice, perturbări ale regimului hidrogeologic ş.a.).Tot la nivelul formelor de relief cu pante reduse sau plane se înscrie întreaga suită a formelor de acumulare fluvială: luncile şi terasele fluviale ale principalelor râuri (Ozana, Nemţişor, Agapia, Cracău). Pe ansamblu, domină morfosculptura, având în vedere ponderea deosebită a suprafeţelor înclinate (îndeosebi a versanţilor), morfostructura implicându-se doar în situaţia prezenţei unor linii structurale importante (anticlinalul Doamna-Horaiţa, fruntea pânzei flişului extern şi a celei pericarpatice) şi în cazul litofaciesurilor rezistente la acţiunea factorilor externi.
Pe teritoriul parcului întâlnim o formaţiune geomorfologică naturală, pe care localnicii au denumit-o „Peştera Sfînta Teodora”, şi care conform legii se poate încadra în clasa C – peşteri de importanţă locală, protejate pentru semnificaţia lor geologică, peisagistică, hidrologică, istorică, potenţial turistic sau pentru dimensiunile lor.
Această peşteră este situată într-un spaţiu îngust dintre doua stânci înalte, lângă Schitul Sihla în partea de nord şi are o importanţă deosebită pentru creştinii ortodocşi, deoarece se spune că în ea a trăit Sfânta Teodora de la Sihla ( în interior a fost creat un altar de rugăciune, luminat mereu de lumânări şi candele aprinse de vizitatori).