Рельеф представлен средневысотными увалами в сочетании с узкими заболоченными долинами, являющимися руслами малых рек и ключей. Возвышенные формы рельефа занимают до 70% территории заказника. Средняя высота увалов - 300 - 350 м над уровнем моря. Высоты плавно понижаются на запад и юго-запад в направлении русла Амура. На участке Буссе - падь Степановка выражена низкая пойма Амура шириной от 1,5 до 4 км со средними высотами около 150 м над уровнем моря.
Климат континентальный с чертами муссонного. Среднемесячная температура января -30°С, июля - + 18°С. Время с устойчивыми морозами до 5 месяцев. Ранние осенние заморозки наблюдаются около 10-20 августа. Устойчивый снеговой покров формируется в начале ноября. Средняя высота снегового покрова 22 см (минимум - 15 см, максимум до - 60 см). Продолжительность залегания снега до 170 дней. Сход снега - середина - конец апреля. Среднегодовое количество осадков - 340 - 500 мм. Максимум выпадения осадков (до 70% от годовой нормы) наблюдается в конце июля - начале августа, минимум - в апреле - середине мая. Влажность воздуха изменяется в пределах 60 - 80%.
Речная сеть заказника представлена рекой Амур и рядом впадающих в нее малых и средних рек - Белая, Граматуха, Берея. На присоединяемом участке протекают реки Буссевская, Сухая, Пакулиха, Богданиха, Мостовка, Камница, Малая Каменушка.
В пойменной части территории на участке между р. Богданиха и падью Степановка находится ряд мелких пойменных и старичных озер.
Вершины и крутые склоны увалов занимают бурые лесные оподзоленные типы почв, увалистые участки и мезоповышения заняты бурыми лесными почвами, а в бессточных низинах, днищах падей и в поймах рек распространены торфяно- и торфянисто-глеевые почвы.
Территория Симоновского заказника находится в буферной зоне между неморальной и бореальной растительностью. В составе растительности представлены зональные неморальные и бореальные леса, а также азональные остепненные и лугово-пойменные ценозы.
Наличие большого количества сухих каменистых инсолированных склонов в долине Амура привело к появлению большого количества остепненных ценозов со специфическим видовым составом.
На территории Симоновского заказника хорошо представлены лугово- пойменные ценозы (луга, заболоченные луга, болота) и старичные водоемы.
На территории заказника обнаружены 35 видов растений, занесенных в Красные книги различных рангов.
Заказник расположен на стыке трех фаунистических зон - восточносибирской, приуроченной к светлохвойной сосновой тайге, маньчжурской, связанной с широколиственными лесами из дуба монгольского, и дауро- монгольской, связанной с остепненными участками территории. На территории отмечено 26 видов животных, занесенных в Красные книги различных рангов.