Зона смешанных лесов Восточно-Европейской равнины занимает северную часть Украины, простирается от государственной границы на западе до Среднерусской возвышенности на востоке.
Южная граница зоны смешанных лесов проходит по линии населенных пунктов: Рава-Русская, Нестеров, Львов, Золочен, Кременец, Изяслав, Шепетовка, Полонное, Чуднов, Житомир, Корнин, Киев, Нежин, Батурин, Кролевец, Глухов.
Эта граница более или менее четко проявляется в рельефе, строении антропогеновых отложений, почвах, растительности и в целом в характере ландшафтов. На Значительном протяжении, особенно в западной части, эта граница представляет собой пологий уступ лессовой равнины к песчаной низменности высотой несколько метров.
Менее заметна граница в приднепровской части, в частности на левобережье Днепра, где ландшафты зоны смешанных лесов по широким террасам постепенно переходят в лесостепные ландшафты. На западе Украины, южнее городов Луцк и Ровно, простирается Волынская возвышенность, относящаяся к лесостепной зоне. От Подольской возвышенности она отделена Малым Полесьем.
Зона смешанных лесов Украины занимает около 20 % ее территории. В этой зоне расположено большинство районов Житомирской, Волынской, Ровенской и Черниговской областей, а также часть районов Киевской, Львовской, Хмельницкой и Сумской областей.
Характерные черты природной среды зоны смешанных лесов на Украине: низменный рельеф, в строении которого главную роль играют песчаные и песчано-глинистые антропогеновые отложения, густая речная сеть с широкими заболоченными речными долинами, положительный баланс влаги, высокий уровень грунтовых вод, преобладание дерново-подзолистых и болотных почв, значительное распространение сосновых лесов с примесью широколиственных пород.
Зона смешанных лесов Украины почти полностью расположена в южной части Полесской низменности. Поэтому иногда ее называют полесской зоной. Однако Полесье — явление не зональное. Оно не простирается сплошной полосой через материк или страну, а представляет собой физико-географическую провинцию зоны смешанных лесов Восточно-Европейской равнины.
Особенности природной зоны определяются в значительной степени балансом тепла и влаги при определенном составе покровных отложений. В зоне смешанных лесов баланс влаги положительный (в связи с осадками и тепловым режимом).
Количество часов солнечного сияния увеличивается по направлению с запада на восток от 1500 до 1800 за год. Средняя температура первого месяца года изменяется с запада на восток от —4,4 до —8 °С, а январские изотермы имеют почти меридиональное направление.
Средняя температура июля составляет +17 ... +19,5 °С и повышается по направлению с севера на юг. Вегетационный период длится со второй декады апреля до третьей декады октября. Длительность безморозного периода — от 160 на востоке до 180 дней на западе зоны.
На равнинной территории Украины зона смешанных лесов характеризуется наибольшим увлажнением. В среднем за год здесь выпадает 600−700 мм осадков. Коэффициент увлажненности изменяется от 2,6 на западе до 1,9 на востоке зоны.
Значительная часть воды поступает на Полесскую низменность с окружающих возвышенностей — Волынской, Подольской, Приднепровской и Белорусской. Большое количество тепла расходуется на испарение влаги. Большинство осадков выпадает в теплый период года (апрель — октябрь), максимум приходится на июнь — июль. Нередко наблюдаются затяжные дожди, почти половина дней в году бывает с осадками. Устойчивый снежный покров устанавливается в среднем во второй декаде декабря и длится 90−100 дней.
Высота снежного покрова составляет от 14 до 38 см, промерзание почвы достигает 40−50 см. Болота, особенно неосушенные, промерзают значительно меньше. Максимум относительной влажности (80—85 %) отмечается осенью и зимой, минимум — в мае. В отдельные годы бывают засухи, связанные не только с количеством осадков, но и со свойствами песчаных почв, плохо задерживающих влагу. Поэтому мелиоративные работы здесь должны направляться не на осушение, а на рациональное управление водным режимом.
Современная растительность зоны сформировалась в результате длительной эволюции в кайнозойской эре. В палеогене здесь господствовали тропические и субтропические леса из пальм, эвкалиптов, лавра, секвойи, болотного кипариса. Их отпечатки наблюдаются в палеогеновых отложениях Житомирского Полесья.
В неогене постепенно распространялись широколиственные леса из бука, дуба, каштана, ореха и других пород. Похолодание в конце неогена и антропогене привело к отступанию широколиственных лесов на юг.
Основной тип растительности — леса, занимающие около 30 % территории Украинского Полесья. Основные лесообразующие породы: сосна, дуб, береза, ольха, осина, граб. Встречаются также липа, клен, ель, тополь.
Естественная растительность зоны смешанных лесов Украины претерпела значительные изменения под влиянием деятельности человека. Это в первую очередь проявилось в резком сокращении площади лесов.
Животный мир зоны смешанных лесов Украины разнообразен, что обусловлено различными природно-территориальными комплексами. Здесь встречаются такие млекопитающие — лось, косуля, кабан, бобер, а также выдра, белка, реже рысь и куница.
Довольно разнообразна орнитофауна (комплекс видов птиц): тетерев, рябчик, глухарь, дятел, синица, дрозд, утка, черный аист и серый журавль. Для Полесья характерна обыкновенная гадюка и живородящая ящерица. В реках и водоемах встречается более 30 видов рыб: карп, лещ, карась, сом, щука, окунь и др.