Для водосбора Иваньковского водохранилища в целом характерен равнинный рельеф, где возвышенные всхолмленные участки мореных равнин и гряд сочетаются с обширными волнистыми водно-ледниковыми или плоскими озёрно-ледниковыми и аллювиальными низинами. Основными формами рельефа являются обширные зандровые заболоченные равнины.

Водосбор Иваньковского водохранилища расположен в пределах Нечерноземной зоны Российской Федерации, целиком располагаясь в подзоне дерново-подзолистых почв южной тайги. Основными почвообразующими породами являются:

• покровные суглинки;
• карбонатные покровные суглинки;
• моренные отложения.

Значительная территория покрыта лесами, большие площади занимают болота, преимущественно верховые.