Une moindre partie de la région est sous-tendue par les formations sédimentaires des bassins parisien et aquitain, caractérisés par la prédominance des roches calcaires et la présence localement de quelques vastes poches argileuses constituant le sous-bassement des grands marais.

   Carte des grands ensembles géologiques des Pays de la Loire

Sources : SANDRE, BRGM, DREAL Pays de la Loire ©IGN BDCARTO®

Il résulte de ces formations un relief globalement doux et peu élevé (point culminant en Mayenne au Mont des Avaloirs à 417 m), à l’exception de quelques cuestas dans le nord-est de la Sarthe. La région se prolonge à l’ouest par le plateau continental du Golfe de Gascogne qui plonge progressivement sous l’océan Atlantique par une pente douce. Située au débouché du bassin de la Loire, elle est, par l’estuaire, une des portes de l’Europe sur l’espace Atlantique.

   Carte du relief des Pays de la Loire

Sources : DREAL Pays de la Loire, ©IGN GEOFLA®, BDCarthage®, BDAlti®

Sous l’influence de ces facteurs physiques, se détachent trois grands ensembles géographiques :

• le val de Loire, historiquement un axe économique majeur à l’échelle nationale,
• la plaine de part et d’autre du fleuve, qui couvre la plus grande part de la région et où l’activité agricole est largement dominante au sein d’un espace comprenant aussi tout un maillage de villes petites et moyennes,
• le littoral, à la physionomie très contrastée : plages et dunes sableuses, côte rocheuse, zones résidentielles, secteurs industriels…

Le climat, de type océanique, est caractérisé par des températures douces, par une faible amplitude thermique annuelle ainsi que par une égale répartition des précipitations au cours de l’année. Vers le sud, l’ensoleillement tend à augmenter progressivement, alors que vers l’est l’amplitude thermique annuelle s’accentue.