Территория провинции приурочена к приосевой части Причерноморской впадины, где максимальные глубины погруженного докембрийского фундамента составляют 8−10 и даже 12,5 км.
Геоструктурное единство отражено в орографии региона. Суммарные амплитуды неотектонических движений при общей тенденции их к опусканию в Присивашье достигают 250 м.
Это способствовало формированию молодой аккумулятивной равнины с плавным переходом абсолютных отметок поверхности от 50 до 10 м в направлении к центральным частям низменности.
Основанием для современных ландшафтов служат песчано-глинистые куяльницкие отложения, перекрытые красно-бурыми глинами мощностью 6 м и более, выше — антропогеновыми суглинками.
Антропогеновые породы анализируемой провинции представлены лессовидными суглинками и аллювиальными песками, илистыми и песчано-ракушечными отложениями.
Поверхностные осадки и почвообразующие породы засолены. В соответствии с разнообразием поверхностных отложений сформировалось генетическое разнообразие ландшафтных вариаций современных причерноморских галогенных равнин.
Причерноморско-Приазовская провинция имеет наиболее засушливый в степной зоне Украины климат. Летние температуры высокие, зима короткая и малоснежная, что в значительной степени обусловлено близостью морей. Средняя температура июля +23, +24 °С, января −3, −4 °С.
Безморозный период составляет 180−190 дней, у морского побережья — 200−220 дней. Продолжительность вегетационного периода 220−230 дней. Сумма активных температур за год — 3300—3400 °С.
Превышение испаряемости над осадками здесь максимальное на Украине. При годовой сумме осадков 300−360 мм испаряемость достигает 900−1000 мм. Подтягивание солей при иссушении поверхности — одна из причин засоленности почв.
За теплый период выпадает 250 мм атмосферных осадков. Таковы влажностные и температурные характеристики края, где на самых бедных подзональных почвах произрастает самая засухоустойчивая степная растительность.
Сочетание приведенных особенностей местами создает наложение отдельных критических факторов — засушливости, засоленности, питательной бедности песчано-ракушечного субстрата почв.
Это формирует сложную, пеструю ландшафтно-типологическую картину, далекую от кажущейся монотонности природы сухих степей. При сочетании критических условий возникает высокая чувствительность геокомплексов к вариациям ландшафтообразующих факторов. Малейшее отклонение одного из них может создать граничную ситуацию и привести к ландшафтной дифференциации на уровне фаций или урочищ.
По особенностям ландшафтной структуры в Причерноморско-Приазовской провинции Украины можно выделить четыре физико-географические области: Приморскую, Нижнеднепровскую, Присивашско-Приазовскую и Крымско-Присивашскую. Последняя область, регионально принадлежащая к Крыму, рассматривается в составе Крымской степной провинции.