Die Begrenzung des Obermoseltals sind im oberen Bereich sanft geneigte Schotterflächen der Mittelterrasse und Oberen Niederterrasse, die teilweise von größeren Waldflächen bestanden sind. Die Mosel ist in diesem Abschnitt weitgehend kanalisiert. Im unteren Teil der Landschaft ist das Moseltal enger und steiler (etwa 120 bis 160 m tief eingeschnitten). Hier wechseln enge Schleifen und gerade Strecken des Flusslaufs, ehe er sich an der Sauermündung nach Osten wendet und in die Trierer Talweitung eintritt. Die Mosel durchfließt hier ein tektonisch stark gestörtes Schollenfeld, so dass die Talränder von unterschiedlichen Gesteinsserien aufgebaut werden.
Die Hochflächen der Landschaft werden intensiv ackerbaulich genutzt, während die Hänge teilweise mit Wäldern bestanden sind und im unteren Bereich überwiegend für den Weinanbau genutzt werden. Auf dem Talboden wird im oberen Bereich, wo er breiter ist, Kies abgebaut, während er in den schmaleren Teilen als Grünland genutzt wird.
Es befinden sich zwei NSG im unteren (rheinland-pfälzischen) Teil der Landschaft, "Nitteler Fels" und "Langheck bei Nittel". Wertvolle Lebensräume sind in dieser Landschaft v.a. die charakteristischen, vielfältigen Talhänge und die Sekundärbiotope (Kiesweiher) im oberen Teil. Einige Bereiche der Moselaue sowie der hangbereiche sind als FFH-bzw. Vogelschutzgebiete gemeldet.