Днепровская лесостепь занимает обширные площади Приднепровской низменности. Ее северные и южные границы являются отрезками зональных границ лесостепи с зонами смешанных лесов.
Расположена Днепровская лесостепь в пределах Днепровско-Донецкой впадины, в которой кристаллические породы находятся на глубинах 1000—2000 метров и более.
Впадина заполнена мощной толщей осадочных отложений от девона до антропогена. Ее склоны разбиты поперечными и продольными разломами на участки с неодинаковой глубиной залегания одновозрастных пород.
Характерная особенность природных условий Днепровской лесостепи — наличие солянокупольных структур, выраженных в современном рельефе отдельными «горами».
Однако общие особенности рельефа определены деятельностью ледниковых вод и эрозионно-аккумулятивными процессами в долинах реки Днепр и его притоков. На равнинном фоне выделяется широкая днепровская пойма, занятая в основном Кременчугским и Каневским водохранилищами.
Боровая песчано-холмистая терраса поднимается над поймой на 10−15 м, образует берега водохранилищ, возвышается на их мелководьях в виде небольших островов. Ее абсолютные высоты составляют 120−128 м.
Огромные площади занимает плоская третья терраса с лессовым покровом. Ее абсолютные отметки достигают 140−150 м. На ней развиты многочисленные округлые понижения — блюдца, заполняемые талыми водами.
На террасе наблюдаются водно-ледниковые проходные долины, протягивающиеся параллельно руслу реки Днепр. Восточнее находится палеогеновая Полтавская равнина, дренируемая днепровскими притоками.
По сравнению с Правобережьем климатические условия на левом берегу Днепровской лесостепи более континентальные.
Теплообеспеченность вегетационного периода характеризуется суммой температур 2600—2800 °С за период с температурой выше 10 °С.
С общей равнинностью этой лесостепи связаны ее слабая дренированность и незначительная густота речной сети. В почвенном покрове заметно преобладают типичные малогумусные черноземы, распространены лугово-черноземные почвы.
В растительном покрове представлены широколиственно-сосновые леса на речных террасах, дубовые леса на Полтавской равнине, где они встречаются небольшими массивами. В долинах рек развиты пойменные дубовые леса, болота, луговая и лугово-галофильная растительность.
На территории Днепровской лесостепи в прошлом преобладали ландшафты луговых степей, вдоль высоких правобережий рек сформировались широколиственно-лесные ландшафты.
Их видовые различия обусловлены значительной протяженностью лесостепи с севера на юг и увеличением в этом направлении засоленности почв и грунтовых вод, а также историей формирования ландшафтов в пределах Приднепровской террасной низменности и Полтавской равнины.