印度洋的海底地貌，与其他大洋相比，表现出复杂多样的特点。
在印度洋海底中部，分布着“入”字形的中央梅岭。它是由中印度洋海岭、西印度洋海岭和南极—澳大利亚海丘组成的，三者在罗德里格斯岛交汇。中印度洋海岭是中央梅岭的北部分支，由一系列岭脊组成，一般高出两侧海盆1300～2500米，个别出面海面形成岛屿，如罗德里格斯岛、阿姆斯特丹岛等。中印度洋海岭向西北叫阿拉伯—印度梅岭，再向西延伸进入亚丁湾，与红海和东非裂谷系统相连。西印度洋海岭是中央海岭的西南分支，在阿姆斯特丹附近与中印度洋海岭相连，经爱德华群岛后，称为大西洋—印度洋海丘，与大西洋海岭南端相连。南极—澳大利亚海丘是中央梅岭的东南分支，在阿姆斯特丹岛附近与中印度洋海岭相连。印度洋中央梅岭由一系列平行于中脊轴的岭脊组成，岭脉崎岖错杂，宽度最大的达1500千米，其间还分布着许多横向的断裂带。
“入”字形的中央海岭，把印度洋分为东部、西部和南部3大海域。东郊区域被东印度洋海岭分隔为中印度洋海盆、西澳大利亚海盆和南澳大利亚海盆。这些海盆都比较广阔，海水较深。西部区域海岭交错分布，分隔出一系列海盆，主要有索马里海盆、马斯克林海盆、马达加斯加海盆和厄加勒斯海盆。这些海盆面积较小，海水较浅。南部区域地形较为简单，有克罗泽海盆、大西洋一印度洋海盆和南极东印度洋海盆。这些海盆一般深度为4500～5000米。
印度洋周围浅海区域大陆架面积为230万平方千米，约占印度洋总面积4.1％，是4个大洋中大陆架面积最小的一个大洋，而且大陆架普遍比较狭窄，只是在波斯湾、马六甲海峡、澳大利亚北部、马来半岛西部和印度半岛西部边缘的大陆架宽度较大一些。大陆坡也不宽，但有一些大陆隆起以及水下冲积锥。主要的大陆隆起有非洲沿岸的厄加勒斯海台、莫桑比克海台、查戈斯拉克代夫海台等。水下冲积锥主要分布在恒河和印度河人海口附近地区。此外，印度洋底还有一个岛弧海沟带，它自安达曼群岛以西，到苏门答腊岛、爪哇岛、努沙登加拉群岛以南，是印度—澳大利亚板块向欧亚板块俯冲形成的。其中爪哇海沟长4500千米，深达7729米，是印度洋的最深点。