Das Baruther Tal erstreckt sich mit einer durchschnittlichen Breite von 6 km über ca. 100 km Länge von Südost nach Nordwest. Es wird beidseitig von höher gelegenen Grundmoränenplatten, Sandern und Endmoränenkuppen begrenzt. Das Tal ist ein ehemaliges Urstromtal, in dem die eiszeitlichen Schmelzwässer des Inlandeises abflossen. Das Substrat ist überwiegend aus Talsanden und holozänen Ablagerungen gebildet, auf denen sich moorige Böden entwickelt haben. Bei den von hohen Grundwasserständen geprägten Flächen bestimmt Dauergrünland das Bild. Dort, wo Entwässerungsmaßnahmen erfolgreich waren, findet man großräumig Ackerwirtschaft vor. Teilweise ragen Strichdünen und Mergelkuppen aus der Niederung auf, die in der Regel sehr trocken und daher mit Kiefern bestanden sind. Hydrographisch gesehen ist das Baruther Tal heute keine Einheit mehr. Die zahlreichen Bäche entwässern im Westen über die Plane, im mittleren Teil über die Nuthe und im Osten über die Spree.
Der überwiegende Teil des Baruther Tals wird als Ackerland genutzt, feuchte Bereiche tragen Dauergrünland und trockene Sandrücken werden als Kiefernforste bewirtschaftet.
Als EU-Vogelschutzgebiet sind die teilweise in der Landschaft liegenden Truppenübungsplätze Jüterbog Ost und West sowie "Unteres Rhinluch/Dreetzer See, Havelländisches Luch und Belziger Landschaftswiesen" geschützt. Das über 4000 ha große NSG "Belziger Landschaftswiesen" ist besonders als Großtrappenschongebiet von bundesweiter Bedeutung . Weiter sind kleine naturnahe Laub- und Bruchwaldvorkommen als Naturschutzgebiet ausgewiesen und mit ihren Niederungslebensräumen geschützt.