松嫩平原在黑龙江省西南部，南以松辽分水岭为界，北与小兴安岭山脉相连，东西两面分别与东部山地和大兴安岭接壤。

整个平原略呈菱形。

黑龙江省境内面积为10.32万平方公里，占全省总面积的21．61%。

松嫩平原在地质构造上是一个凹陷地区，属于松辽断陷带的一部分。

凹陷区的西南部现在还在继续下沉，东北部则有上升现象。

第三纪和第四纪的沉积物已上升为台地，当地称之为岗。

松嫩平原的表面具有波状起伏，因而也被称为波状平原。

平原表面海拔120-300米，中部分布着众多的湿地和大小湖泊，地势比较低平，嫩江与松花江流经西部和南部，漫滩宽广。

平原的西南部为闭流区，有无尾河形成。

嫩江东岸，富裕到杜尔伯特蒙古族自治县一带有砂丘分布。