Tourrettes-sur-Loup est comme séparée en deux ensembles géologiques distincts par la RD 2210 (route Vence-Grasse), qui traverse la commune d'est en ouest :

Au nord, le relief aride s'élève jusqu'au plateau karstique de Saint-Barnabé via la chaîne des puys (d'est en ouest : puy de Naouri, 1 024 m ; puy de Tourrettes, 1 267 m, sur la commune de Courmes ; pic des Courmettes, 1 248 m, point culminant de la commune), visible depuis une bonne partie du littoral azuréen, qui constitue le relief le plus avancé des Préalpes de Grasse dans la continuité des baous, juste à l'est. Excepté les contreforts gagnés par l'habitat contemporain, à proximité du village, la majeure partie de cette zone est incluse dans le parc naturel régional des Préalpes d'Azur ;
Au sud, des collines boisées de pins et de figuiers de Barbarie sont parcourues de vallons se déversant dans les eaux du Loup. Le paysage est caractérisé par la présence de lauves (dalles, ou pierres plates en provençal), formations géologiques constituées de sédiments déposés là par une mer primitive2.
Le village est, quant à lui, fixé à 524 m d'altitude3 et domine les vallons du Cassan et des Bouirades.