Die Ostwaldecker Randsenke ist ein klimatisch trockener, vorwiegend offener Senkenzug geologisch vielfältigen, hauptsächlich mesozoischen Aufbaus (hauptsächlich Muschelkalk, sonst Buntsandstein) am Ostrand der Waldecker Tafel zwischen Warburger und Fritzlarer Börde. Am Ostrand des Kellerwaldhorstes befinden sich kräftige, bis 350 m tiefe Abbrüche sowie lange Staffelbrüche und Gräben, die den Verlauf der fast 70 km langen, aber nur 5 bis 10 km breiten Senken-, Graben- und Bruchschollenzone bezeichnen. Bodenplastisch erscheint die Ostwaldecker Randsenke in ihrem mittleren und nördlichen Teil als ein trogförmig zwischen Waldecker Wald und Habichtswälder Bergland eingesenkter, vorwiegend offener Landstrich von 200 bis über 300 m ü. NN mit einzelnen, bis 500 m hohen Kegelbergen und Kuppen. Zu dieser Landschaft gehören die Mitteldiemelsenke, die Rhoder Senken, das Volkmarser Becken, das Wolfhager Hügelland, die Naumburger Senken und Rücken, die Widunger Senke, der Hessenwald und der Löwensteiner Grund. Mit über 50 % der Fläche dominiert der Anteil an Ackerfläche deutlich gegenüber einem knappen Viertel Wald. Geringe Anteile entfallen auf Siedlungen und Grünland.
Die Ostwaldecker Randsenke ist ein vorwiegend offener, waldfreier und ackerbaulich genutzter Senkenzug mit kleingegliederter Boden- und Standortvielfalt, wobei die tiefer liegenden Flächen altbesiedelte Landbaugebiete darstellen (Hackfrucht-Getreidewirtschaft). Waldstandorte befinden sich auf Buntsandstein, Muschelkalk und Basalt. Der Talraum der Elbe ist ein Erholungsgebiet mit besonderer Bedeutung.
Das "Wolfhager Hügelland" ist als Naturpark ausgewiesen. Die Ederaue ist avifaunistisch ein Rastgebiet mit überregionaler und ein Brutgebiet mit regionaler Bedeutung. Die Ischenhager Warte ist ein Brut- und Rastgebiet mit regionaler Bedeutung. Das Eder-Netze-Hügelland sowie die Naumburger Senken und Rücken gelten zudem als regional unzerschnittene Räume.