Осоговско-Беласишка планинска редица и долината на река средна Струма се намират се в югозападната част на страната на границата с Македония. Тук се включват планините Осогово, Влахина, Малешевска, Огражден и Беласица. Най-южно се намира Санданско-Петричкото поле. Планините са част от Рило-Родопската морфоструктура. Те имат блоково-разломна структура. За северна граница служи Рила планина, южната граница достига до граничната зона с Гърция, на запад е граничната зона с Македония, а на изток планината Пирин.
Релеф
Планинският релеф е доминиращ в тази област. Като около 40% от планините спадат към ниските, 27% към средните и едва около 3% са високи. Хълмистият релеф заема 20% от релефа, а останалите проценти спадат към низинния релеф. Това, което е специфично за релефа в тази област е блоково-разломния строеж на земната кора. Долината на река Струма в по-голямата си част е хлътнала по разломните линии, а издигнатите блокове са планините. Това играе важна роля при наблюдаването на висока сеизмичност в този район.
Геоложки строеж и полезни изкопаеми
Геоложкият строеж на Осоговско-Беласишката планинска редица и долината на река Струма е сложен. Разседите са тези, които са повлияли при образуването на гънкови структури. Разседи са относително пропадане на висящото спрямо лежащото крило при разломите. Разместванията на тектонските плочи в този район са довели до оформянето на грабените по долините на река Струмешница и на река Струма, както и хорстът на Беласица. Силно разпространени тук са метаморфните скали, най-често срещаните представители от този вид са шисти, гнайси и амфибиолити. В подножието на планините се срещат голям брой седиментни скали.
Разнообразието от полезни изкопаеми в този район е голямо. Залежи на черни и кафяви въглища има в Симитлийската котловина. Оловно-цинкова руда има в района около Кюстендил, азбест в Петричко и флуорити край Сандански.
Климат, води и почви
Въздушните маси, които нахлуват от юг не позволяват силното изразяване на планинския климат в този регион. Единствено във високите части климатът е планински, в останалите части преминава от преходно-континентален към континентално-средиземноморски. Средните стойности на валежите варират между 700 и 1000 мм на кв.м. Средните януарски температури са от 0 до 6 ◦С, а средните юлски от 12 до 22 ◦С.
Тук основният водоизточник е река Струма и нейните десни притоци. На север пълноводието е през пролетно-летните месеци, а на юг е през есенно-зимните месеци. Подземните води тук са доста рядко срещани, докато минералните води са богатство. Едни от най-известните центрове с минерални извори тук са в Сандански, Марикостиново и Левуново.
Алувиално-ливадни, канелени горски почви и смолници са най-често срещаните видове почви в тази област. Кафеви горски почви и тъмноцветни горски почви се срещат край билните части на Влахидна. Планинско-ливадни почви преобладават в Осогово и Беласица.
Растителен и животински свят
Широколистните видове преобладават над иглолистните. В Осоговската планина малка част от площите са заети от бял бор. Дървовидна хвойна и пърнар са представители на средиземноморските видове. Беласишката планина е богата на кестенови гори.
Животинският свят е изключително разнообразен. Той е представен от голям брой птици и влечуги. Кехлик, пъдпъдък, яребица, лисица, елен, сърна, усойница и пъстърва са сред най-срещаните животински представители. Котешката змия и пъстрия смок са змии, които се срещат само тук и са застрашени видове.