Obszar regionu, bardzo urozmaicony pod względem budowy geologicznej i krajobrazu, ukształtowany został przez alpejskie ruchy górotwórcze.
W części północnej wyodrębnić można pas wzgórz morenowych; w części środkowej — Nizinę Śląską, której wschodnią część stanowi Równina Wrocławska, a część zachodnią — Bory Dolnośląskie. Nizina Śląska obrzeżona jest od południa Przedgórzem Sudeckim, o pagórkowatym krajobrazie. Południowy pas regionu stanowią Sudety o bardzo urozmaiconej rzeźbie terenu, poprzecinane licznymi kotlinami, z których do największych należą: Jeleniogórska i Kłodzka.
Pasma górskie Sudetów, licząc od zachodu, stanowią Góry Izerskie, Karkonosze, Góry Sowie, Stołowe, Bystrzyckie i Góry Złote.
Najciekawszy masyw Sudetów stanowią Karkonosze (1300-1500 m), z najwyższym szczytem Śnieżką (1602 m). Charakterystyczne szczegóły krajobrazu zawdzięczają Karkonosze epoce lodowcowej — kotły skalne (niebezpieczeństwo lawin zimą), jeziora górskie, malownicze grupy skalne. Stoki głównego grzbietu pokryte są grubymi warstwami gołoborzy. Teren Karkonoszy zaliczany jest do parków narodowych. Głównym grzbietem biegnie granica z Czechami.
Sieć wodną regionu stanowi Odra i jej dopływy, z których najważniejsze to: Nysa Kłodzka, Oława, Bystrzyca, Bóbr, Nysa Łużycka, Widawa i Barycz. Rzeki w znacznym stopniu są zanieczyszczone ściekami przemysłowymi. Jezior naturalnych jest niewiele. Dość dużo jest natomiast sztucznych zbiorników wodnych.
Największe skupiska leśne znajdują się na terenach północno-zachodnich (m.in. Bory Dolnośląskie) oraz w Sudetach Góry Izerskie, Karkonosze, Góry Bystrzyckie, Sowie).
Bogactwa naturalne stanowią: węgiel kamienny (m.in. Zagłębie Wałbrzyskie), brunatny (Turoszów, okolice Legnicy), rudy miedzi (okolice Bolesławca i Złotoryi oraz Lubina i Polkowic); ponadto skały budowlane i drogowe: granity (okolice Strzelina, Strzegomia, Kotlina Jeleniogórska), bazalty, melafiry (okolice Kamiennej Góry, Wałbrzycha i Nowej Rudy), złoża wapieni i dolomitów ceramicznych.
Ponadto na Przedgórzu Sudeckim i w Sudetach występują liczne, wykorzystywane do celów leczniczych, źródła mineralne: szczawy M żelaziste, ziemne, alkaliczne (Polanica, Duszniki, Kudowa, Szczawno, Świeradów); cieplice siarczane (Lądek), źródła arsenowe (Kudowa); wody siarkowe i siarczano-żelaziste (Trzebnica).
Pod względem uprzemysłowienia region zajmuje jedno z czołowych miejsc w kraju.
W rolnictwie dominuje uprawa pszenicy, jęczmienia i owsa, a z roślin okopowych — buraków cukrowych i ziemniaków. Plony wymienionych zbóż i roślin okopowych są wyższe od średniej krajowej. Stale rozwija się warzywnictwo i sadownictwo. Najbardziej żyzne gleby (lessy, czarnoziem) znajdują się na obszarach pomiędzy Odrą i krawędzią Sudetów.
Sieć drogowa jest silnie rozwinięta, zarówno jeśli chodzi o drogi międzynarodowe i krajowe, jak również liczne, malowniczo przeprowadzone trasy turystyczne.