Южнее таежно-лесной зоны простирается лесостепная зона, небольшая по площади (1,2 млн. км2, или 5,6% территории СССР), переходная к степям. В европейской части СССР зона лесостепи представлена сплошной, но неровной полосой, за Уралом — она находится в пределах юга Западно-Сибирской низменности, восточнее эта зона расположена отдельными массивами, преимущественно по межгорным впадинам. В северной части лесостепи распространены серые лесные почвы, занимающие площадь примерно 60 млн. га, или 2,8% площади всех почв страны. Остальная часть зоны представлена черноземами.
Климат лесостепи неоднороден: на западе мягкий умеренно теплый и достаточно влажный, на востоке континентальный со значительным уменьшением осадков. Для климата лесостепи характерно примерно равное отношение между выпадающими осадками и испаряемостью. Коэффициент увлажнения на западе составляет 1—1,2, на востоке уменьшается до 1—0,7. Таким образом, на западе в северной части лесостепи господствует периодически промывной водный режим, а южнее и восточнее — непромывной.
Рельеф и почвообразующие породы. Рельеф лесостепи в европейской части СССР представлен волнистой равниной, сильно и глубоко расчлененной речной сетью, балками и оврагами (следы эрозионных процессов). На западе почвообразующими породами служат лессовидные суглинки и лессы, в центральной части (до Урала) — покровные суглинки и местами морена.
Для юга Западной Сибири характерен рельеф равнинный, представленный слабодренированной низменностью. В восточной части зоны рельеф становится увалисто-равнинным, расчлененным и дренированным. Из почвообразующих пород наибольшее распространение в Сибири имеют лёссовидные суглинки и глины. Большинство почвообразующих пород (лёссовидные суглинки, лёссы) богаты карбонатами.
Растительность лесостепи в прошлом характеризовалась чередованием массивов травянистых лиственных лесов с участками дуговых степей. В настоящее время под воздействием производственной деятельности человека те и другие претерпели значительные изменения, участки луговых степей полностью распаханы, освоены и значительные площади земель из-под леса. Леса представлены в виде отдельных дубрав, рощ, сосновых боров.
Почвенный покров и образование серых лесных почв. Основной тип почв в северной части лесостепи — серые лесные почвы. Они сформировались под воздействием двух процессов — подзолистого и дернового. В Западной Сибири с ними сочетается третий процесс — болотный, который проявляется в профиле почв в виде оглеения. В лесостепи дерновый процесс почвообразования преобладает над подзолистым и выражен сильнее.