מקור השם "גבעתיים" בשתי הגבעות שעליהן הייתה בנויה העיר כשהוכרזה: גבעת בורוכוב ו
גבעת קוזלובסקי. האחרונה, בגובה 85 מטרים מעל פני הים (ועל כן נמצא עליה מצפה הכוכבים), היא שנייה בגובהה בגוש דן רק לתל בתחום היישוב גת רימון, שגובהו 94 מטרים. במאה ה-21, העיר משתרעת למעשה על ארבע גבעות: גבעת בורוכוב, גבעת קוזלובסקי גבעת רמב"ם וגבעת פועלי הרכבת.