Территория находится в центре Восточно-Европейской равнины. Самая высокая точка - 293 метра над уровнем моря находится в деревне Раево Тёпло-Огаревского района (также самая высокая отметка Среднерусской возвышенности), самая низкая естественная отметка - 108 метров - находится на берегу реки Ока на границе с Московской областью. Рельеф преимущественно представляет собой пологоволнистую равнину, пересечённую долинами рек, балками и оврагами.
Климат умеренно континентальный, характеризуется умеренно холодной зимой с частыми оттепелями и теплым летом. Среднегодовая температура +5 °C (стандартное отклонение 11 °C), средняя температура января ?10 °C, июля +20 °C. Продолжительность периода с положительными температурами составляет 220 - 225 дней. Годовое количество осадков изменяется от 575 мм на северо-западе до 470 мм на юго-востоке. В безморозный период выпадает 70 % осадков (максимум в июле). В климатическом отношении область можно разделить на две части: северо-западную, которая характеризуется несколько большей увлажненностью, более мягкой зимой и более прохладным летом, и юго-восточную, отличающуюся меньшей увлажненностью, более жарким летом и холодной зимой.
Информация о почвенном фонде Тульской области представлена в таблице 1.