К Урало-Тобольской возвышенной равнине относится полоса грядово-увалистого и пологоволнистого останцового рельефа, расположенная в бассейне левых притоков Урала: Суундука и Кумака. По геологическому строению равнина соответствует восточному борту Магнитогорского прогиба и большей части Восточно-Уральского поднятия. По сути дела, Урало-Тобольское междуречье состоит из двух геоморфологических зон: деннудационного плато на западе и Зауральского пенеплена на востоке.
Участки денудационного плато, сложенные палеозойскими осадочно-вулканогенными образованиями и метаморфическими породами протерозоя, характеризуются грядовым рельефом. На гранитных массивах образовался останцовый и низкомелкосопочный рельеф. На значительной части территории коренные породы, слагающие водораздельную возвышенность, прикрыты маломощным элювием или обнажены в скальных выходах. Сглаженный рельеф зауральских возвышенностей и сохранившиеся участки коры выветривания свидетельствуют о том, что образование рельефа произошло под влиянием длительных денудационных процессов.
Территория Зауральского пенеплена сложена разнообразными сильнодислоцированными породами верхнего протерозоя и палеозоя, которые прорваны мощными интрузиями гранитов (Суундукский, Адамовский, Карабутакский, Котансинский гранитные массивы). Междуречные пространства Зауральского пенеплена представляют равнинные, слабо расчлененные пространства. Абсолютные высоты водоразделов изменяются от 300 м до 400 м. Поверхности междуречий покрыты рыхлыми наносами, в отдельных местах на дневную поверхность выходят коренные породы. В слабо заметных понижениях рельефа сохранились мощные толщи образований коры выветривания глинистого состава. На карбонатных породах палеозоя развиты карстовые формы рельефа.
Пространство Урало-Тобольской возвышенной равнины расчленено сложно разветвленной речной сетью, однако долины рек врезаны неглубоко и ограничены пологими задернованными склонами.