Speyer zeichnet sich durch drei deutliche Höhenstufen zwischen 92 m über Normalnull (am Rhein) bis 113 m auf der oberen Flussterrasse aus. Die niedrigste Geländestufe, die Rheinniederung mit ihren alluvialen und holozänen Bildungen, wird dabei durch eine deutliche Geländekante vom sogenannten Hochgestadt mit seinen pleistozänen Ablagerungen getrennt, auf dem das historische Speyer entstand.
Das Hochgestadt zieht sich keilförmig vom sogenannten Museumsbuckel über den nach Osten vorspringenden „Domhügel“, zurück nach Nordwesten entlang der Johannesstraße, nach Norden entlang der Wormser Landstraße und des ersten Teilstücks der Waldseer Straße, um dann über Buchen- und Erlenweg nordöstlich übers freie Feld bis zum Spitzenrheinhof zu springen und von dort wieder nördlich an der Westseite der Binsfeldseen vorbei bis nach Otterstadt.
Vom Niveau des Hochgestadtes aus gibt es eine weitere Geländestufe, die z. B. am „Schützenbuckel“ (Schützenstraße) und am „Brauereibuckel“ (Obere Langgasse) zu den eiszeitlichen Anhäufungen von Löß im Südwesten (gegen Dudenhofen der nördliche Teil der Schwegenheimer Lößplatte) und zu den Sandflächen und Sanddünen im Nordwesten (Truppenübungsplatz und Speyerer Stadtwald) westlich der B 9 führt. Der Forlenwald (102–110 m üNN) im nördlichen Westen der Stadt besteht aus (großen Bäumen) 76 % Kiefern, 7 % Buchen, 4 % Eichen, je 3 % Robinien, Birken, Roteichen sowie 2 % sonstigen Bäumen auf nährstoffarmen dilluvialen Flug- und Dünensanden, Schwemmsanden und Geröllen, vorwiegend Sandbraunerden mit Podsoligkeit oder Podsolierung. Im Nachwuchs werden vor allen die Buchen (von 4 % auf 21 %) zu Lasten der Kiefern (von 76 % auf 53 %) verstärkt.
Die Bedeutung Speyers und seine topografisch günstige Lage an den Flussterrassen war für die bayerische Landesvermessung nach den napoleonischen Kriegen ein wichtiger Grund zur Anlage eines speziellen Vermessungsnetzes, das als Grundlage für die seit 1805 projektierte Rheinregulierung und die Vermessung des neugebildeten Rheinkreises dienen sollte. Unter dem großherzoglich-badischen Oberingenieur Johann Gottfried Tulla wurde 1819 eine genaue Basislinie zwischen Speyer und Oggersheim gemessen, während für die astronomische Orientierung des Netzes einer der 72 Meter hohen Osttürme des Speyrer Doms und die Mannheimer Sternwarte gewählt wurden.
