Территория относится к зоне смешанных и широколиственных лесов, и только северная часть расположена в таежной зоне. В регионе преобладают дубово-еловые леса при широком распространении вторичных березовых и осиновых лесов.
Наиболее крупные возвышенности региона — Валдайская и Смоленско-Московская. Вокруг озера Ильмень раскинулась Приилъменская низменность. Территория Русского Запада представляет собой зону конечных морен двух крупных четвертичных оледенений — Валдайского и Московского, поэтому в регионе широко распространены холмистые формы рельефа, встречаются многочисленные озера, а в северной части повсеместно распространены валуны. Среди наиболее известных озер — крупные Псковское, Чудское, Ильмень, живописное озеро Валдайское, а также небольшое, но значимое для судьбы русской культуры ледниковое озеро Петровское', на его берегу разместилось пушкинское имение Михайловское.
Климат территории мягкий с не очень холодной зимой и теплым летом.
На Смоленщине берет начало Днепр, на чьих берегах раскинулся древний Смоленск. Своенравный и неоднократно упоминаемый в новгородских летописях Волхов (раз в несколько десятилетий река меняет направление) вытекает из озера Ильмень и впадает в Ладожское озеро. Напомним, что и Волхов, и Днепр были частью пути «из варяг в греки». В Псковское озеро впадает главная река Псковщины — Великая.
Наиболее репрезентативные национальные парки Русского Запада — Валдайский в Новгородской области и Смоленское Поозерье на северо-западе Смоленской области — охраняют не только приозерные ландшафты региона, но и замечательные памятники истории и культуры. Заповедник Брянский лес сохраняет ненарушенные ландшафты смешанных и широколиственных лесов (дубовых и ясеневых). Уникальные дюнные ландшафты балтийского побережья представлены в национальном парке Куршская коса (Калининградская область).