Природа Липецкого округа характеризуется умеренно-континентальным климатом, разнообразным рельефом, специфической растительностью и богатым водным ландшафтом. На его территории находится одна из частей кластерного заповедника «Галичья гора» — часть урочища Быкова Шея (урочище Березки). В границах округа выделено больше всего особо охраняемых природных территорий (ООПТ) в области — 21. Это 5 заказников (4 зоологических и 1 ландшафтный) и 16 памятников природы (4 ландшафтно-биологических, 10 ландшафтно-гидрологических и 2 зоологических).

Физико-географическое положение

Липецкий округ находится в центре Липецкой области. На северо-западе он граничит с Лебедянским округом, на северо-востоке — с Добровским, на юго-западе — с Хлевенским, на юго-востоке — с Усманским, на западе — с Задонским, на востоке — с Грязинским округами, а также с городом Липецком, который не входит в состав Липецкого округа. В пределах области Липецкий округ — четвертый по площади (1510 км²).

Рельеф

Липецкий округ находится в междуречье рек Дон и Воронеж, на границе Среднерусской возвышенности и Окско-Донской равнины. Рельеф территории полого-волнистый, расчлененный сетью оврагов и балок.

Полезные ископаемые

В Липецком округе расположены одиннадцать месторождений полезных ископаемых (Сокольско-Ситовское месторождение, Сенцовское и др.). Среди них такие полезные ископаемые как карбонатные породы флюсовые, известняк цементный, глины, различные виды песка.

Погодно-климатические условия

Климат Липецкого округа относится к умеренно-континентальному, с жарким летом и довольно холодной зимой. Погода в целом носит неустойчивый характер с колебаниями температуры и неравномерным выпадением атмосферных осадков по временам года. Зима с устойчивым снежным покровом, средняя температура января -8°. Лето теплое, средняя температура июля — +20°. Осадков выпадает около 500 мм в год, максимум — в июле. Среднегодовая роза ветров имеет круговую конфигурацию и обеспечивает хорошую продуваемость территории по всем направлениям ветра.

Почвы

Структура почвенного покрова — черноземы выщелоченные, в западной части, на границе с Задонским округом, преобладают черноземы оподзоленные и серые лесостепные почвы, в пойме реки Воронеж - аллювиальные луговые почвы.

Водные ресурсы

По территории Липецкого округа протекает вторая по значимости и протяженности после реки Дон река Воронеж, русло которой почти повторяет его восточную границу. Река течет в меридиональном направлении, с севера на юг, от границы с Добровским округом до границы с Усманским и Хлевенскими округами. Ширина русла колеблется от 15-20 м до 20-200 м, имеются плесовые участки и перекаты.

Помимо реки Воронеж, здесь протекают еще 7 малых рек. Так, в 9 км юго-восточнее села Пружинки берет начало малая река Кузьминка (длина — 33 км, площадь водосбора — 307 м, ширина — 10-15 м, глубина — 0,1-0,8 м, скорость течения — 0,2-0,3 м/с.) — правый приток реки Воронеж, которая за исключением небольшого устьевого участка течет по территории Липецкого округа. С северо-запада на юго-восток течет правый приток реки Воронеж — река Белоколодец (длина — 16 км, площадь водосбора — 226 м², скорость течения — 0,51 м/с). Долина реки узкая, высота склонов в средней ее части достигает 25-35 м. В 1975 г на реке Белоколодец были построены Белоколодецкое и Боринское водохранилища, а в верховьях крупных балок, примыкающих к реке, — два крупных пруда.

В округе имеется 12 озер, часть которых относится к памятникам природы регионального значения, и 84 пруда. Учтено 28 родников, из них в 8 находятся в долине реки Дон, 10 — в долине реки Кузьминка, в основном у сел Крутые Хутора,  Пады, Тюшевка, Кузьминка, Большая Кузьминка, Вербилово и других.

Ботаническо-географическое районирование

По ботанико-географическому районированию Липецкий округ почти целиком относится к Доно-Воронежскому — переходная полоса от Среднерусской возвышенности к Окско-Донской равнине с пестрым характером растительности, без сфагновых болот и галофильного комплекса, и лишь некоторая часть — к Воронежскому с сосновыми и смешанными лесами, с обилием травяных и гипново-сосновых болот.

Флора и фауна

В Липецком округе отмечено обитание редких видов флоры и фауны, таких, как грибы трутовик плоский и лангерманния гигантская, купальница европейская, ветреница лесная, кувшинки белая и белоснежная, рогульник плавающий (чилим), из позвоночных — большая и малая выпи, различные виды орлов и дятлов, клинтух, белка обыкновенная, речная выдра и пр. В реках встречаются различные виды рыб — стерлядь, щука, лещи, жерех, а также украинская минога.