Местами холмы соединяются в группы и образуют холмистые гряды. Холмисто-увалистый рельеф интенсивно расчленяется речной сетью. Речные долины отделены друг от друга плато и холмами. На юго-западе степень выраженности холмистого рельефа постепенно убывает и плавно переходит в территорию с пологоволнистым равнинным рельефом (центральная часть парка). Уменьшаются и высоты местности до 130-180 м. в южном направлении наблюдается снижение высот до 100-130 м. В целом преобладают ландшафты пологоволнистой равнины, более всхолмленной в западной части и равнинной в восточной.

Климат района суровый, континентальный. Самым теплым месяцем является июль со среднемесячной температурой 16,7°. Самым холодным – январь со среднемесячной  температурой – 22,9°. Периодичность проявления опасных климатических явлений – ежегодно понижение температуры до – 56°С. Исследуемая территория относится к влажному климату. Годовое количество осадков составляет  669 мм. На большей части рассматриваемой территории в течение всего года  преобладают ветры южных направлений.
Преобладающие типы почв – подзолы – 50 %, болотные (25 %); почвообразующие породы – пески, супеси, суглинки;

На породах легкого механического состава на повышенных участках плоских водоразделов, на верхних частях склонов нешироких грив, а также
на высоких речных террасах формируются подзолы иллювиально-железисто-гумусовые. Хорошая дренированность и водопроницаемость почвообразующих пород способствуют здесь проявлению подзолообразовательного процесса.
На суглинках ровных участков и склонов развиваются торфянисто-грубогумусные подзолисто-элювиально-глееватые почвы.
 

В отрицательных элементах рельефа формируются торфяно-глеевые и болотные почвы со слоем торфа более 30 см.
Природный парк расположен в междуречье рек Глубокий Сабун и Сарм-Сабун. Протяженность речной сети по ООПТ составляет 1307 км. Густота речной сети - 0,44 км/км2. Речную сеть по характеру рисунка можно назвать древовидной или центрической.

Общая длина р. Сарм-Сабун 246 км. Самым крупным притоком р. Сарм-Сабун является р. Сей-Кор-Еган, общая длина которой 61 км, имеет 6 притоков общей длиной 20 км. Весь сток реки формируется в пределах ООПТ. Всего на ООПТ формируют свой сток 11 левобережных притоков р. Сарм-Сабун, имеющих общую длину 138 км с их притоками общей длиной 114 км.

Река Глубокий Сабун имеет общую длину 200 км, по ООПТ протекает 148 км, с 52 км от истока до устья (слияния с р. Сарм-Сабун). Самым круп¬ным правобережным притоком р. Глубокий Сабун является р. Элле-Еган, общей длиной 81 км, имеющей 52 мелких притока общей длиной 136 км. Всего на территории парка расположено 14 правобережных притоков р. Глубокий Сабун общей длиной 702 км, которые формируют свой сток на ООПТ.

Озера и озерки в основном расположены в северо-восточной части ООПТ, имеют округлую форму, небольшую площадь зеркала и глубину до 2-х метров.

Заболоченность парка составляет 26%.

Около 80 % заболоченной территории занято маломощными грядово-мочажинными верховыми торфяниками. Мезотрофные маломощные торфяники (15%) распространены по древним долинам стока и евтрофные маломощные торфяники (5%) встречаются в долинах современных рек и их поймах.