Das Einzugsgebiet des Dörsbach bis zum Pegel Kloster Arnsein erstreckt sich über die naturräumlichen Einheiten des Westlichen Hintertaunus. Der Pegel selbst liegt unmittelbar vor dem Unteren Lahntal, das aber praktisch keinen Anteil am Einzugsgebiet hat.

Das Einzugsgebiet erstreckt sich über Höhenbereiche von 99  bis 545 m üNN, wobei der größte Teil des Einzugsgebietes unter 400 m hoch liegt. Nur im Südwesten, im Westlichen Aartaunus werden Höhen über 400 m üNN erreicht.

In den steilen Tälern des Dörs- und Hasenbachs und ihrer Zuflüsse werden Hangneigungen bis ca. 54° erreicht. Das mittlere Gefälle im Einzugsgebiet beträgt etwa 7°, die meisten Flächen im Osten des Einzugsgebietes haben Hangneigungen unter 8°, nach Westen hin, Richtung Pegel, ist das Glelände insgesamt steiler.

Der Westliche Hintertaunus ist eine wellige Hochfläche, die von Nordwesten nach Südosten von 200 auf 500 m üNN ansteigt und am Rand durch die Seitentäler des Rheins, der Lahn und der Wisper stark zerschnitten ist. Sie zeigt ein bewegtes Relief mit großen Höhenunterschieden und steilen Taleinschnitten.

• Westlicher Aartaunus: Ein gut 500 m hoher Rücken aus Hunsrückschiefern.
• Dörsbach/Mühlbach Wasserscheide: Eine nordwestlich gerichtete Hochflächenleiste, die die Nastätter Mulde vom Unteren Dörsbach-Teifenbach-Gebiet trennt. Die fruchtbaren Lösslehmböden werden überwiegend ackerbaulich genutzt.
• Unteres Dörsbach-Tiefenbach-Gebiet: Hochfläche zwischen 300 und 400 m üNN, in die die Täler des Hasenbachs der Unterlauf des Dörsbachs tiefe, enge Kerbtäler eingeschnitten haben.
• Zentrale katzenelnbogener Hochfläche: Wellige Hochfläche auf 400 bis 400 m üNN. Die tiefen und steil eingefurchten Täler laufen im zentralen Teil der Hochfläche in flacheren Muldentälern aus.