Полтавская область Украины занимает северную часть Полтавской равнины, охватывающей плато и высокие плиоценовые террасы р. Днепр.
Северная и западная граница Полтавской области совпадают с внешним краем древнеантропогеновой террасы р. Днепр, юго-восточная — проходит примерно по водоразделу рек Псел и Ворскла, разделяющему лугово-степные равнинные и широколиственно-лесные возвышенные ландшафты.
С востока Полтавская область Украины ограничена отрогами Среднерусской возвышенности. Коренную основу современных ландшафтов составляют палеогеновые и неогеновые отложения.
На участках плато, на полтавских песках залегают пестрые и красно-бурые глины, на плиоценовых террасах палеогеновые породы перекрыты неогеновыми аллювиальными песками и пестрыми глинами. В долинах рек на палеогене залегают аллювиальные отложения.
В ландшафтной структуре Полтавской области Украины преобладают лугово-степные ландшафты, представленные расчлененными возвышенными равнинами с типичными малогумусными черноземами.
На высоких правобережьях и междуречьях развиты широколиственно-лесные ландшафты — сильно расчлененные холмистые возвышенные равнины и склоны.
Пойменные местности хорошо выражены в долинах всех рек. В долине р. Сейм ширина поймы составляет 2−5 м, реки Псел — 3−5 км. В них распространены разнотравные бобово-злаковые и заболоченные луга, болота, озера и старицы. Местности используются как сенокосы и пастбища, для выращивания овощных культур.
Боровые местности Полтавской области Украины распространены в долинах рек Сула, Псел, Хорол и др. Над поймами они поднимаются на высоту 10−12 м, их абсолютные отметки составляют 120−128 м. На междуречьях Сула, Псел, Ворскла и других большие площади занимают местности древних (плиоценовых) террасных равнин.
Здесь преобладают мощные малогумусные черноземы, сплошь освоенные. Эти местности имеют общий наклон к югу, а расчлененность проходными долинами придает им увалистый облик с мягкими очертаниями.
Наиболее высокое положение занимают водораздельные местности — пологоволнистые плакоры, на которых преобладают междуречья с мощными малогумусными черноземами, частично выщелоченными.
С поверхности они сложены мощной толщей лессовых пород, наклоны их сравнительно невелики. Это лучшие сельскохозяйственные угодья. Здесь выделяются плоские водораздельные равнины с мощными черноземами. К ним примыкают склоновые местности со слабосмытыми черноземами, плакоры с ложбинными и холмисто-западинными урочищами.
Приблизительно на таких же высотных уровнях сформировались местности междуречных и приречных сильно расчлененных лессовых равнин с серыми лесными почвами, дубравами, с оврагами и балками. Таковы правобережья рек Сула и Удай, где глубина эрозионного расчленения достигает 70−80 м, р. Псел — 60−80 м.
Абсолютные отметки поверхности междуречий понижаются от 190 м на севере до 150 м на юге области. В разрезе снизу вверх залегают полтавские пески, пестрые и красно-бурые глины, водно-ледниковые и моренные образования, лессовые породы.
С современными долинными ландшафтами сочетаются местности древних проходных долин с лугово-черноземными почвами. Проходные долины хорошо сохранились на междуречье Удай — Сула, где ширина их составляет от нескольких сотен метров до 3−4 км, а длина — 3−10 км. Их днища плоские, часто заболоченные, используются как сельскохозяйственные угодья.