Đặc điểm phân hóa tự nhiên của Bắc Trung Bộ và ảnh hưởng đến sự hình thành cơ cấu kinh tế:

- Địa hình: lãnh thổ trải dài theo chiều bắc - nam, các dạng địa hình từ tây sang đông phân hóa thành núi, đồi ở phía tây, đồng bằng ven biển và vùng biển đảo ở phía đông. Đặc điểm này tạo điều kiện hình thành cơ cấu kinh tế đặc trưng lâm nghiệp, nông nghiệp, khai thác, nuôi trồng hải sản.

- Đất: có sự phân hóa theo địa hình, đất phù sa ở các đồng bằng thuộc Thanh Hóa, Nghệ An, Hà Tĩnh,…; đất cát phân bố ven biển phía đông; khu vực đồi núi phía tây có đất feralit; thuận lợi phát triển sản xuất lương thực, trồng cây công nghiệp hàng năm, cây công nghiệp lâu năm, chăn nuôi gia súc lớn và trồng rừng.

- Khí hậu nhiệt đới gió mùa, có mùa đông lạnh có sự phân hóa. Đầu mùa hạ chịu ảnh hưởng của gió phơn Tây Nam gây ra thời tiết khô nóng, lượng mưa lớn tập trung vào cuối mùa hạ. Đặc điểm này ảnh hưởng rõ rệt đến hoạt động sản xuất, nhất là tính mùa vụ, tình hình phân bố và đa dạng hóa cơ cấu cây trồng.

- Nước: sông ngòi ngắn và dốc, một số sông lớn là sông Mã, Cả, Giang,… Thượng lưu các con sông nước chảy xiết, nhiều thác ghềnh tạo giá trị thủy điện; hạ lưu sông thuận lợi phát triển giao thông đường thủy, du lịch. Một số sông ngòi gắn với giá trị văn hóa, lịch sử của dân tộc. Nguồn nước ngầm, nước khoáng khá phong phú với một số mỏ lớn như Bang (Quảng Bình), Thanh Tân (Thừa Thiên Huế),…

- Rừng: tài nguyên rừng khá lớn với 3,1 triệu ha đất lâm nghiệp có rừng, có 2,2 triệu ha đất rừng tự nhiên (2021), cung cấp gỗ cho công nghiệp chế biến và xuất khẩu. Rừng phần lớn là rừng phòng hộ ven biển, rừng đầu nguồn ở vùng núi phía tây. Rừng có tính đa dạng sinh học cao, nhiều loài quý hiếm như trầm hương, sao la, voọc,… Nhiều khu bảo tồn thiên nhiên (Pù Luông, Kẻ Gỗ,…), các vườn quốc gia (Bến En, Pù Mát, Phong Nha - Kẻ Bàng,…), khu dự trữ sinh quyển thế giới (Tây Nghệ An) đem lại giá trị cao về mặt môi trường.

- Khoáng sản phong phú, một số loại có trữ lượng lớn như crôm (Thanh Hóa), sắt (Hà Tĩnh), thiếc (Nghệ An), đá vôi xi măng ở hầu hết các tỉnh, nhiều nhất ở Thanh Hóa, Nghệ An;… tạo thuận lợi phát triển một số ngành công nghiệp.

- Biển, đảo: có đường bờ biển dài, vùng biển rộng lớn với một số đảo, giàu tiềm năng phát triển tổng hợp các ngành kinh tế biển, đảo: giao thông vận tải biển (xây dựng các cảng biển Thanh Hóa, Nghệ An,…), du lịch (nhiều bãi tắm đẹp như Nhật Lệ, Lăng Cô,…), khai thác khoáng sản biển (muối,…), khai thác và nuôi trồng hải sản (nguồn tài nguyên sinh vật vật biển phong phú).

- Có nhiều thiên tai như bão, lũ quét, sạt lở đất, hạn hán,… cùng với hiện tượng biến đổi khí hậu gây khó khăn cho sản xuất và đời sống.