Em termos geomorfológicos globais, a região integra-se, quase na totalidade, no Maciço Antigo e, dentro deste, na zona de Ossa-Morena. É atravessada pela chamada falha da Messejana, a grande fractura geológica que percorre no sentido SW-NE, todo o Alentejo, prolongando-se, a partir de Campo Maior, por terras de Espanha.
A Serra d Ossa, apresenta uma orientação geral WNW-ESE, emerge da peneplanície do Alentejo Central com declives bastante vigorosos, onde estão incluídos os tramos iniciais das bacias das Ribeiras de Tera, Lucefécit e Degebe, localizadas nos vales do interior do maciço montanhoso. São ainda de assinalar, particularmente pela importância que assumem na região da Serra d' Ossa, as manchas detríticas Paleogénicas, com solos das classes B e C.