Die Dahlen-Dübener-Heiden erstrecken sich östlich von Dessau als sandiges waldreiches Gebiet bis nach Dahlen. Das Gebiet lässt sich als Altmoränenlandschaft beschreiben: Die Kerne der Dahlen-Dübener-Heiden bilden zwei Endmoränengebiete der Saaleeiszeit, die ein sehr unruhig gestaltetes, kuppiges Glazialrelief zeigen. Das Gelände steigt von randlich etwa 100-120 m auf bis zu 215 m im Kern dieser Landschaft an. Pedologisch herrschen nährstoffarme Sand-Braunpodsole und -Braunerden vor, die über weite Teile von Wäldern bestanden sind, vor allem dort, wo das Relief die landwirtschaftliche Nutzung zusätzlich erschwert. Der Wechsel zwischen den noch relativ naturnahen Wäldern im Bereich der Endmoränen und ausgedehnten Kieferforsten auf den Sanderflächen sowie den kleineren Rodungsinseln rund um die Heidedörfer vermittelt den Eindruck eines siedlungsarmen, ländlich geprägten Raumes.
Große Teile der Landschaft werden forstwirtschaftlich genutzt, während die Rodungsinseln und Grundmoräenenplatten unter ackerbaulicher Nutzung stehen.
Von naturschutzfachlicher Bedeutung sind Sandtrockenrasen und Sandpionierfluren, Bruchwälder, Kleingewässer und naturnahe Bachläufe sowie Verlandungsbereiche (Heideteiche). Großflächig geschützte Bereiche sind die Dübener Heide (EU-Vogelschutzgebiet), die "Mittlere Oranienbaumer Heide" (als NSG geschützt), die Mosigkauer Heide (als LSG geschützt), der "Große Teich bei Torgau" (NSG) und das "Presseler Heidewald- und Moorgebiet" (NSG).