Формирование рельефа Пензенской области находится во взаимосвязи с геологическим строением и геологической историей развития ее территории. Расположение региона в центральной части Русской равнины, которая представляет собой платформу, обуславливает в целом равнинный характер рельефа территории. Однако положение области на западном склоне тектонического поднятия определяет значительные разницы высот между ее частями и общий уклон территории с востока на запад. Пензенская область занимает западный склон Приволжской возвышенности и восточную часть Окско-Донской низменности. Возвышенность постепенно опускается к западу и расчленяется глубокими долинами рек на приподнятые междуречья.
На формирование рельефа большое влияние оказали современные тектонические движения, происходившие в неогеновый и четвертичный периоды. Наиболее активно эти процессы проходили на северо-востоке области. Почти вся территория области продолжает и в настоящее время медленно подниматься. Общее поднятие на Приволжской возвышенности в разных ее частях, начиная с неогена, составило 200 - 300 метров. Помимо процессов поднятия поверхность области была подвержена процессам расчленения территории речными долинами, а также процессам ее денудации. В результате воздействия этих процессов на территории региона появились такие формы рельефа как крупные возвышенности, отдельные местные поднятия и низменности. На этих формах можно выделить три высотных уровня, располагающихся на абсолютных высотах: 150 - 180 м, 200 - 240 м, 280 - 320 м. Нижний уровень соответствует территории на западе области, а именно Окско-Донской низменности, и долинам крупных рек. Верхний уровень характерен для восточных районов региона (Приволжская возвышенность). Средний уровень приходится на оставшуюся центральную часть области. Границы между выделенными уровнями отмечаются увеличением крутизны склонов и более крутыми уступами.
Также на формирование рельефа региона, особенно нижнего и среднего уровня, большое влияние оказало последнее Днепровское оледенение. Его воздействие появилось в частичном выравнивании поверхности за счет заполнения мореной и продуктами ее выветривания небольших эрозионных форм рельефа. Особенно сильным его влияние было отмечено к западу от р. Сура. В восточной части Пензенской области, не подвергавшейся оледенению, большое влияние на формирование рельефа оказали эрозионные процессы. Эрозия является главным фактором развития и изменения современного рельефа региона. Эрозия поверхности ведет к оскуднению грунтовых вод, заилению и обмелению внутренних вод, иссушению почв и уменьшению устойчивости к засухам. Развитие процессов эрозии на территории области непосредственно связано с деятельностью человека.
Наличие значительных различий в строении поверхности позволяет выделить на территории области семь геоморфологических районов.
- Западный район.
- Юго-западный район
- Керенско-Чембарская возвышенность
- Северный район
- Центральный район
- Восточный район
- Юго-восточный район
Наиболее приподнята восточная часть области. Она характеризуется высотами от 280 до 320 метров над уровнем моря и приходится на Сурское плато или Засурье. Самое высокое место Пензенской области располагается на крайнем востоке на границе региона и носит название Сурская Шишка. Его высота достигает 340 метров над уровнем моря. К западу от р. Сура выделяются две возвышенности: на севере - Сурско-Мокшанская, на юге - Керенско-Чембарская. Их максимальные высоты составляют 270 и 290 метров соответственно. Средние высоты в этой части области составляют от 200 до 240 метров над уровнем моря. Наиболее выравненный рельеф имеет Хоперская низина, занимающая большую часть водосборной площади реки Хопер.
Западная и юго-западная части Пензенской области находятся в границах Окско-Донской низменности и характеризуются высотой от 15 до 180 метров над уровнем моря. Также незначительные высоты приходятся на долины крупных рек. Наиболее понижена территория долины р. Выша, где высоты не достигают и 100 метров над уровнем моря. Карта рельефа Пензенской области приведена на рисунке 4.