La superficie montañosa está ocupada por las estribaciones de la sierra de Portuguesa, que forma parte de las elevaciones montañosas que constituyen la cordillera de Mérida, con alturas que superan los 2.000 m (cerro Moroturo, 2.020 m), lugar donde se formaron los valles de Chabasquén y Biscucuy. A continuación se sucede el piedemonte, que se extiende en dirección noreste-suroeste y en donde alternan terrazas degradadas por procesos erosivos provocados por los ríos, que forman conos de deyección y abanicos fluviales. Su altitud media oscila entre 500 y 150 metros.

Los Llanos comprenden dos sectores diferenciados por la altitud: el piedemonte llanero —o Llanos altos— y Los Llanos bajos, separados por la curva de nivel de los 100 m. El descenso es continuo en dirección este y sur. Los Llanos altos tienen suelos de alta calidad. Los Llanos bajos son inundables por el desbordamiento de los ríos, aunque existen espacios en los cuales no puede acumularse el agua, como los “bancos”, que son antiguos diques levantados de los ríos, y los médanos o dunas costeras. Por lo general los suelos del Llano bajo son arenosos y poco fértiles.

En las tierras bajas la vida oscila entre las crecidas y los estiajes del caudal del río Orinoco y sus afluentes. Cuando suben las aguas, durante la estación lluviosa, se practica una transhumancia con el ganado vacuno, que vuelve a la zona de pastizales naturales ribereños cuando las aguas vuelven a su cauce. Durante la estación seca se realiza la siembra. El clima es tropical de sabana en Los Llanos, con una temperatura media anual de 28 ºC que se atenúa en las zonas altas y una precipitación media anual que oscila entre los 1.400 y los 1.800 milímetros.

La red hidrográfica está dominada por el río Portuguesa (600 km), afluente del Orinoco, que nace en la sierra homónima y desemboca en el Apure. Sus principales afluentes son los ríos Guanare, Guanarito, Acarigua, Cojedes y Guache.