不是所有的紅層都能夠發育丹霞地貌，但沒有紅層的地方就不可能有丹霞地貌。因此，丹霞地貌的分布取決於紅層的分布。目前已知中國的紅層分布廣泛且面積巨大，測算的資料約有86萬平方千米，廣布於中國各地。目前所知的丹霞地貌分布基本與紅層分布區相對應，最集中的有三大片區——東南片區、西南區、西北區。2010年8月1日，世界遺產委員會批准了貴州赤水、福建泰寧、湖南崀山、廣東丹霞山、江西龍虎山（含龜峰）和浙江江郎山六個國家級風景名勝區，以「中國丹霞」（China Danxia）系列提名的形式列入《世界遺產名錄》。

東南片區

東南部丹霞地貌特徵可概括為：濕潤區—低海拔—峰叢峰林型丹霞。在中國的大地貌單元中，該區屬於東南丘陵區，包括浙、閩、贛、粵、湘、桂等省區，尤其集中在武夷山脈—南嶺—羅霄山脈兩側，大多是中小型紅層盆地發育的砂礫岩丹霞。這個地區紅層盆地抬升量不大，仍然保持盆地形勢，丹霞地貌的山塊高度多在海拔500米以下，局部抬升較高的一般也在海拔800米以下。為亞熱帶濕潤氣候，森林覆蓋良好，均有河流從盆地中穿過，形成風景優美的低海拔丹霞峰叢—峰林群體地貌景觀，構成丹山、碧水、綠樹風景組合。中國丹霞世界遺產的六個遺產地有五個位於該區。

西南區

西南部丹霞地貌特徵可概括為：濕潤區—高原山地—峽谷型丹霞。主要分布在四川盆地周邊的盆地—高原過渡帶，以四川省為主，其次是重慶市和雲南省境內，貴州主要分布在北部的赤水和習水。該區地形起伏劇烈，以深切割的高原山地—峽谷型丹霞為主，高聳的赤壁丹崖常與急流瀑布相伴生，形成大氣磅礴的丹霞景觀。而四川盆地內部由於岩性以大盆地中部特有的細砂──粉砂和泥質軟岩組合，較少大尺度的紅層陡崖坡，多以分散、小型的陡崖坡構成的丹霞為主。到了四川西北部和北部的青城山、竇團山和劍門關，可見由礫岩構成的典型丹霞。雲南境內三疊紀和侏羅紀紅層較多，但一般岩性較軟，常構成平緩山嶺，局部相對較硬的厚層砂岩亦可發育丹霞地貌。比較著名的丹霞大多發育在古近紀紅層上，如麗江老君山丹霞主要發育在古近系紅色砂礫岩中，形成海拔超過3000米的高山型丹霞。

西北部

西北部丹霞地貌的特徵可概括為：高寒乾旱—山地型—峰林峰叢型丹霞。主要集中分布在甘肅及周邊省區，尤以甘肅全省和青海東部地區最集中。甘肅省不僅丹霞地貌分布數量多，而且類型多，特色鮮明。因地處青藏高原向二級階梯過渡的邊緣地帶，新近紀以來的地殼抬升量大，河流下切劇烈。又處於半濕潤區向半乾旱—乾旱區過渡、中低海拔向高海拔過渡、黃土高原向青藏高原過渡的區域，發育了多種紅層類型和乾濕類型的丹霞地貌。河西走廊的祁連山麓至新疆的天山南北麓，則發育了典型的乾旱山地型丹霞。處於青藏高原東北邊緣的青海省東部，分布着大量過渡型丹霞。

其他地區

（1）中東部：長江以北的中國中東部和東北部地區的中生代大盆地和大平原，在新生代以來以下沉為主，目前只在盆地邊緣見到零星的紅層，且因為抬升量不大，丹霞地貌發育不良；或因為地殼長期穩定，遭受長期侵蝕而形成老年期甚至消亡期的丹霞地貌。而河北的赤城縣和承德市地區的紅層，因處於燕山山脈而被強烈抬升，發育了非常典型的丹霞地貌。東北平原周邊有不少紅層露出，但大多岩性較軟，典型丹霞地貌不多。

（2）中北部：陝北黃土高原大多紅層被黃土覆蓋，但許多埋藏較淺的紅層往往在溝谷底部露出，局部發育良好的溝谷型丹霞或上部被黃土覆蓋的半埋藏型丹霞，局部抬升較高的地段紅層也可能直接暴露。山西高原因抬升量較大，地表切割破碎，紅層直接暴露可形成丹霞。介於晉陝之間的黃河谷地，多段切割在三疊系紅層中，形成峽谷型丹霞地貌帶。

（3）青藏高原：近年來在青藏高原發現了四十多處海拔3500至5000米高寒型丹霞，但具體情況還不是十分清楚。