Beim Schweinfurter Becken handelt es sich um eine tektonische Senkungszone im Muschelkalk. Bedeckt von eiszeitlichen Schottern und einer Lössschicht erheblicher Mächtigkeit bildet Lettenkohlenkeuper die Oberfläche. Die Reliefenergie ist relativ gering, so hat das Beckeninnere eine Höhenlage von 210 bis 240 m ü. NN, an den Mainufern fällt das Gelände auf 200 m ü. NN ab, am Nord- und Südrand werden 340 m ü. NN erreicht. Main und Wern passieren die Landschaft mit flachen und breiten Wiesenauen. Während die Wern heute noch mäandriert, ist der Main reguliert und eingedämmt. Auf den Mainterrassen werden Obst und Gemüse angebaut.
Die Ackernutzung ist vorherrschend.
Die Altmainarme und Altwässer sowie Baggerseen im Bereich der Mainaue sind von ornithologischer Bedeutung. Charakteristisch sind weiterhin die Auwiesen und Auwälder im linksseitigen Maintal. Der nördliche und südliche Beckenteil hingegen sind ziemlich struktur- und biotoparm.