Рельеф равнинный с включением возвышенных участков, максимальная высота которых до 400 м над уровнем моря.
Климат континентальный с чертами муссонного. Среднемноголетняя температура воздуха за год - -3,3° C. Среднемесячная температура января - -29,9° C, июля - +19,3° C. Среднегодовое количество осадков - 550 - 640 мм. Влажность воздуха изменяется в пределах 60 - 80%. Средняя высота снежного покрова - 30 см, продолжительность залегания - до 170 дней.
Гидрографическая сеть представлена рекой Ульма с ее многочисленными притоками первого и второго порядков и многочисленными озерами пойменного типа.
Почвы буро-подзолисто-глеевые, буро-таежные в комплексе с болотными.
Заказник "Ульминский" расположен в зоне хвойных лесов, подзоне южной тайги. Распространены лиственничные и сосновые леса. Встречаются рододендровые, брусничные, багульниковые и разнотравно-брусничные лиственничники.
Значительные территории заняты лугами. Наиболее распространены вейниковые, вейниково-разнотравные и вейниково-осоковые луга.
Животный мир слагают представители восточносибирского фаунистического комплекса, в составе которого присутствуют представители комплекса лиственнично-дубовых и сосново-дубовых лесов и лесо-лугового комплекса.
Большая площадь заболоченных угодий, хорошая кормовая база благоприятствуют обитанию водоплавающих и околоводных птиц, а также концентрации этих птиц в период сезонных миграций.