ООПТ создана с целью сохранения и восстановления природных комплексов лесостепных, лесоаграрных и лесокультурных ландшафтов Среднерусской возвышенности.

Основными задачами заказника являются: сохранение целостности ландшафтов, растительного и животного мира, природных объектов; восстановление нарушенных природных комплексов и объектов; осуществление мероприятий по охране, защите лесов, степей, водных объектов и уходу за ними, сохранение биоразнообразия; охрана и воспроизводство искусственно созданных в Лесостепной опытно-селекционной станции (ЛОСС) коллекций древесно-кустарниковых видов растений; иные задачи, направленные на охрану окружающей среды и рациональное природопользование. Земли в границах заказника имеют особое природоохранное, научное, историко-культурное, эстетическое, рекреационное, оздоровительное значение.

Рельеф

Ландшафтный заказник «Мещерский» полностью лежит в бассейне реки Локотец - притока реки Семенек. Местность имеет возвышенный характер и сильно рассечена речной долиной Локотца и системой впадающих в нее балок. Максимальные высоты водоразделов составляют 240-244 м над уровнем моря, минимальные - 180-170 м (урез воды в реке). В ландшафтном отношении территория является частью Верхнедонского подрайона Придонского района Лесостепной провинции Среднерусской возвышенности.

Большую часть территории занимают плакоры - полого-волнистые водоразделы, покрытые черноземными и серыми лесными почвами, и склоновые земли - наклонные поверхности с пересеченным рельефом и повышенной лесистостью. Эта территория не покрывалась покровным оледенением - границы распространения максимального (Днепровского) оледенения проходила в 30-40 км к востоку и юго-востоку - и, таким образом, сохраняет черты типичного доледникового ландшафта.

Наиболее древними геологическими породами, выходящими на поверхность на данной территории, являются верхнедевонские известняки фаменского яруса (период формирования - 300-400 млн. лет назад). Они имеют тонкоплитчатый характер и содержат обильные окаменевшие остатки беспозвоночных (в основном брахиопод), населявших девонские моря. Показательные обнажения имеются в карьере, расположенном на левом берегу Локотца у северной окраины деревни Мещерка. Небольшие выходы известняков также прослеживаются преимущественно по правому (по левому - значительно реже) коренному склону долины Локотца на всем его протяжении в пределах выделенного участка.

Овражно-балочная система повсеместно вскрывает породы более поздних геологических эпох. Наибольшее распространение имеют породы, сформировавшиеся в нижнемеловой период: глины, пески и песчаники.

Выходы песчаников в виде крупных серо-розовых глыб обнаруживаются на склонах балок и долины, а также на водоразделах. В ряде мест имеются старые следы разработок песчаников, а также современные кустарные карьеры по добыче глины и песка. Четвертичные отложения представлены покровными, иногда лессовидными, суглинками.

Гидрология

Гидрологическая сеть представлена рекой Локотец - типичной малой рекой восточной части Среднерусской возвышенности. Река имеет родниковое питание, прозрачную воду, быстрое течение. Грунт в русле большей частью илистый, местами - каменистый. Ширина водотока - 3-6, местами до 10 м, глубина - 0,4-1,5 м.

У деревни Мещерка русло перегорожено насыпной плотиной, выше которой образован проточный пруд длиной 0,5 км и шириной в приплотинной части до 200 м. Кроме того, в вершинах балок имеются небольшие по площади искусственно созданные пруды. Все балки безводны.

Флора и фауна

Видовое разнообразие макромицетов заказника оценивается в 350 видов, сосудистых растений - 400-500 видов, амфибий - 5 видов, рептилий - 2, птиц - 70, млекопитающих - 35. Биота включает виды, характерные для луговых степей, байрачных островных дубрав и пойм малых рек.

Охраняемая территория находится в зоне северной лесостепи, основным типом естественной растительности которой являются северные луговые степи и остепненные луга (характерные виды - типчак, ковыль перистый, мятлик длиннолистный) в сочетании с дубовыми лесами. В настоящее время здесь сохранились многие элементы лесостепного ландшафтно-растительного комплекса, включающего разнообразные типы лесов, степей, суходольных и пойменных лугов, и также искусственных полевых и лесных ландшафтов.

Особую ценность имеют старовозрастные байрачные и плакорные дубравы с лугово-степными полянами, приречные ивняки и петрофитные степи на южных склонах речных долин и балок.

Здесь произрастают особо редкие виды растений, охраняемых на федеральном и региональном уровнях. По долине Локотца и балкам сохранились несколько устойчивых популяций ковыля перистого. По каменистым степным склонам встречается горицвет весенний, ветреница лесная, осока низкая, полынь шелковистая, клевер люпиновидный.

В отдельных местах по кустарниковым степям на склонах долины встречается спирея городчатая. Из редких видов грибов найдены гигрофор золотисто-зубчатый, вольвариелла шелковистая, маслёнок лиственничный, лангерманния гигантская, звездчатка гигроскопическая, земляная звезда полосатая, тригастер черноголовый.

На ООПТ сохраняются условия для ряда редких, требующих охраны видов насекомых, в том числе видов, занесенных в Красную книгу Российской Федерации (стрекозы дозорщика-императора, пахучего красотела, бородавчатого омиаса, пчелы-плотника, изменчивого шмеля и мнемозины).

Особую ценность представляют лесные урочища, территория которых, благодаря видовому богатству древесных и кустарниковых пород, служит руфугиумом для огромного числа видов насекомых-дендробионтов, ряд из которых занесены в Красную книгу Липецкой области (усач черный сосновый, неполнокрыл большой, дровосек-кожевник, наствольница лесная и др.).

Опушки лесных урочищ и остепненные склоны балок характеризуются богатым видовым разнообразием беспозвоночных. Здесь отмечено многообразие насекомых-опылителей, среди которых следует выделить ряд редких видов шмелей, в том числе шмеля земляного и шмеля плодового. В окрестностях сел Мещерка и  Кологривово отмечено большое количество гнезд рыжих лесных муравьев.

На прибрежных участках реки Локотец отмечено значительное видовое богатство околоводной энтомофауны. В окрестностях села Мещерка зарегистрирована процветающая популяция нуждающейся в охране и внесенной в Красную книгу Липецкой области стрекозы красотки блестящей.

Комплекс позвоночных животных типичен для Среднерусской возвышенности. Благодаря наличию крупного лесного массива, а также многочисленным, хотя и небольшим по площади лесам, здесь сохраняются такие виды, как косуля, лисица, барсук, лесной и степной хори, каменная и лесная куница, ласка. В лесопарке Лесостепной опытно-селекционной станции (ЛОСС) сохраняется устойчивая популяция обыкновенной белки. Обычны заяц-русак, обыкновенный слепыш, по склонам долины Локотца в некоторых местах сохранились поселения крапчатого суслика. По реке во многих местах имеются поселения бобров.

Авифауна включает комплекс типично лесных и лесоопушечных видов, хорошо представлены луго-полевые и околоводные виды. Из особо редких видов на данной территории гнездится орел-карлик, обычна малая мухоловка, желтоголовый королек, отмечена в гнездовой период лесная завирушка.

Благодаря разнообразию авифауны, наличию редких видов и с целью авифаунистического мониторинга данная территория включена в перечень ключевых орнитологических территорий регионального уровня.

На данной территории возможно восстановление численности диких копытных животных, других охотничье-промысловых и хозяйственно полезных видов.

Редкие виды

На ООПТ отмечено обитание значительного числа редких видов.

Из грибов к ним относятся пецица сочная Peziza succosa, гигрофор золотистозубчатый Hygrophorus chrysodon, вольвариелла шелковистая Volvariella bombicina, гиропор каштановый Gyroporus castaneus, маслёнок лиственничный Suillus grevillei, лангерманния гигантская Langermannia gigantea, звездчатка гигроскопическая Astraeus hygrometricus, земляная звезда полосатая Geastrum striatum, тригастер черноголовый Trichaster melanocephalus, болет дубовиковидный Boletus luridiphormis, паутинник рыже-оливковый Cortinarius rufoolivaceus, дождевик грудьевидный Lycoperdon mammiformis.

Среди растений - лилия кудреватая, или Царские кудри Lilium martagon, гладыш широколистный Laserpitium latifolium, козелец испанский Scorzonera hispanica, колокольчик персиколистный Campanula persicifolia, ковыль перистый Stipa pennata, истод сибирский Polygala sibirica, горицвет весенний Adonis vernalis, борец шерстистоустый Aconitum lasiostomum, ветренница лесная Anemone silvestris, купальница европейская Trollius europaeus, земляника мускусная Fragaria moschata, касатик безлистный Iris aphylla, лапчатка белая Potentilla alba и др.

Из беспозвоночных выявлены лесные муравьи р. Formica, стрекоза дозорщик-император Апах imperator, пахучий красотел Calosoma sycophanta, бородавчатый омиас Omias verruca, пчела-плотник Xylocopa valga, изменчивый шмель Bombus proteus, мнемозина Parnassius mnemosyne, усач черный сосновый Monochamus galloprovincialis pistor, неполнокрыл большой Necidalis major, дровосек-кожевник Prionus coriarius, наствольница лесная Xylota sylvarum, шмель земляной Bombus terrestris, шмель плодовый Bombus pomorum, красотка блестящая Calopteryx splendens, махаон Papilio machaon и др.

Из позвоночных животных - большая выпь Botaurus stellaris, орел-карлик Hieraetus pennatus, клинтух Columba oenas, обыкновенный зимородок Alcedo atthis, удод Upupa epops, средний дятел Dendrocopos medius, крапивник Troglodytes troglodytes, белка Sciurus vulgaris и др.

Как территория, имеющая важнейшее значение для сохранения птиц, ландшафтный заказник «Мещерский» включен в региональный Кадастр ключевых орнитологических территорий.