La commune de Dolmayrac est située partiellement dans la vallée du Lot et sur le plateau des Serres.
Elle s’étend pour la plus grande partie sur un plateau très découpé par les vallées de Malefrague et de Lamaurelle qui se jettent dans l’Automne. La confluence de l’Automne et du ruisseau du Pic forme la pointe nord-ouest du territoire communal, dans la large vallée du Lot. La vallée de la Bausse, orientée est-ouest, crée une autre incision dans le plateau calcaire. Le bourg occupe un éperon précédé d’une butte témoin, le hameau de Lamaurelle (qui était une commune autonome jusqu’à son rattachement à Dolmayrac en 1839), occupant un autre éperon au-dessus de la vallée de Malefrague.