גבעות השומרון שבתחום היער בנויות בעיקר סלעי גיר ודולומיט קשים. סלעי הגיר הנפוצים, מתצורת בִּעְנָה, מתאפיינים בבליה קארסטית שיוצרת טרשים בולטים. סלעי הדולומיט, היוצרים נוף של טרשים אפורים, נפוצים באזור נירית ובשטח שבין אורנית לחורשים.
הנקודה הגבוהה ביותר ביער היא חורבת זכור, המתנשאת 157 מ' מעל פני הים. מכאן ומהחלקים המזרחיים של היער משתפלים המדרונות מערבה, עד לכביש חורשים-מתן, המציין פחות או יותר את גבול השרון.
נחל קָנָה, בדמות תעלה רדודה, חוצה את היער. אל תניחו לערוץ התמים, היבש לגמרי בקיץ, להטעות אתכם. נחל קנה, יובל של הירקון, הוא נחל ארוך, מהגדולים שבנחלי השומרון. אגן הניקוז של נחל קנה משתרע על פני 240 קמ"ר, כ-13% מאגן הניקוז של הירקון, ובחורף זורמים בו שיטפונות עזים. באזור עמנואל יוצר הנחל נפתולים מרשימים ועמוקים ונובעים בו מעיינות אחדים.
יער חורשים מוקף כולו יישובים: בצפון - נירית, מתן וירחיב; במזרח – אורנית; בדרום - כפר ברא ובמערב קיבוץ חורשים. סלילת כביש 6 ממערב ליער ובניית גדר הביטחון במזרחו, הגבירו עוד יותר את בידודו האקולוגי של היער. על אף זאת, ליער נודעת חשיבות רבה כחוליה חיונית במסדרון האקולוגי החשוב של "ציר הגבעות", המקשר את מערב השומרון עם יערות שוהם ובן שמן שבשפלת יהודה.
לצפייה במפת היער