Черниговское Полесье расположено между Киевским Полесьем на западе и Новгород-Северским на северо-востоке. С юга и юго-востока оно ограничено лесостепной зоной на северо-западе граничит с Белоруссией, на севере — с Россией.
Выделение Черниговского Полесья в отдельную область обусловлено его положением в Днепровско-Донецкой впадине. Западная граница области проходит вдоль р. Днепр, в полосе сочленения северо-западного крыла впадины со склоном Украинского щита, восточная — по подножию юго-западного склона Воронежского кристаллического массива.
Здесь, на переходе впадины к массиву, четко изменяется строение поверхности, наблюдается перестройка гидросети, изменяется ландшафтно-типологическая структура.
В административном отношении физико-географическая область Черниговского Полесья включает большую, северо-западную, часть Черниговской и небольшую северо-восточную часть Киевской областей.
Северо-западный край Днепровско-Донецкой впадины, где расположено Черниговское Полесье, выполнен осадочными морскими, лагунными и континентальными отложениями палеозоя, мезозоя и кайнозоя.
В палеозойских отложениях сосредоточены нефтяные месторождения, которые интенсивно разрабатываются. Кристаллические породы здесь вскрыты на глубине 3000 метров и более.
Характерная черта почвообразующей основы в Черниговском Полесье — сложное переслаивание суглинков с водно-ледниковыми песками и супесями, а также наличие «островов» лессовидных суглинков.
Климатические условия по сравнению с областями, находящимися западнее Черниговского Полесья, более континентальные. Здесь большие амплитуды годовых температур и продолжительность периода со снежным покровом.
Для Черниговского Полесья характерна густая речная сеть. Реки имеют небольшое падение, спокойное течение, меандрируют.
Здесь отмечается большая заболоченность. Торфяные болота занимают 4,5% территории области. Почти все болота низинные. Переходные и верховые встречаются редко. Самые крупные болота — Замглай, Остерское, Сновское, Смолянка, Дочь, Гало, Выдра.
Большинство болот мелиорировано и используется как сельскохозяйственные угодья.
Соотношение сельскохозяйственных угодий в области (в %): пахотные земли 42,2, сады и ягодники 0,7, сенокосы 15,5, выгоны и пастбища 6,5, леса и кустарники 21, болота 4,5, пески 1,4, овраги 0,1, прочие 8,1.
Залесенность Черниговского Полесья по сравнению с другими полесскими областями самая малая — 15−18%. Крупные лесные массивы сохранились на междуречьях Днепр — Десна, Снов — Десна, на левобережной террасе проходной долины Замглай.
Основные лесные площади заняты сосновыми и дубово-сосновыми лесами. В меньшем количестве растут липа, клен, вяз. По территории области проходит восточная граница сплошного распространения граба. Значительные площади представлены заливными и суходольными лугами (хорошая кормовая база для животноводства).
В Черниговском Полесье сравнительно широко распространены надпойменно-террасные местности. В первую очередь это уровни высоких антропогеновых террас.
Глубина залегания грунтовых вод на террасах составляет 1−3 м. Эти воды питают болота, приводят к заболачиванию почв.
Очень разнообразны местности пойм Черниговского Полесья. Пойменные лугово-болотистые местности наложенных (террасных) долин встречаются в присновской части, а также на аккумулятивной равнине в нижнем течении р. Десна, на ее левом берегу (южнее г. Чернигов).
Важное хозяйственное значение для Черниговского Полесья имеют пойменные луга — в первую очередь это кормовая база. Повышение урожайности пойменных лугов и улучшение качества травостоя остаются важными задачами.
Значительные участки пойм целесообразно использовать под посевы кормовых и частично технических культур. На повышенных малозатапливаемых участках пойм, регулируя их водный режим, можно значительно расширить посевные площади с плодородными дерновыми и луговыми аллювиальными почвами.
В Черниговском Полесье рациональное природопользование возможно на основе единой системы мелиорации с учетом природных особенностей каждого вида местностей.
Черниговское Полесье — область древних поселений, и его природная среда претерпела значительные антропогенные изменения. В последние годы здесь активно проводятся природоохранные мероприятия, создано несколько природоохранных объектов.