Рельеф дна Индийского океана представляет собой сложную систему срединно-океанических хребтов, крутых материковых склонов, хребтов, возвышающихся над поверхностью океана в виде островных дуг, глубоководных желобов.
Материковая окраина неоднородна: шельф занимает не более 4% дна, Бенгальский залив имеет материковый склон под углом более 45°, Аравийское море пологий, северное побережье Австралии состоит из нескольких плато.
Срединно-океанические хребты разветвляются из центра в разных направлениях. Это Аравийско-Индийский, Восточно- и Западно-Индийский хребты. Аравийско-Индийский хребет продолжается по дну Красного моря, Западно-Индийский на юге почти смыкается со Срединно-Атлантическим. В области хребтов наблюдаются частые землетрясения и извержения подводных вулканов.
Самый глубокий желоб протянулся вдоль дуги Зондских островов. Здесь глубина достигает 7729 м, в остальных 3,3-6,3 км.
Островные дуги имеют вулканическое происхождение, часть вулканов спящие, многие действуют до сих пор. В настоящее время фиксируется образование новых подводных вулканов.
Многие группы островов представляют собой атоллы (Мальдивы, Сейшелы, Андаманские острова). Северный шельф Австралии осложнен коралловыми рифами.
Крупные реки океанического бассейна «сбрасывают» принесенный обломочный материал в шельфовой зоне, формируя конусы выноса, например, долина Замбези, продолжающаяся под водой.