Obszar nadleśnictwa w całości leży w Krainie Wielkopolsko-Pomorskiej, w dzielnicy Pojezierza Chełmińsko-Dobrzyńskiego oraz Kotliny Toruńsko-Płockiej. Rzeźba terenu na obszarach nadleśnictwa ukształtowała się w czasie ostatniego zlodowacenia bałtyckiego pod wpływem akumulacji i erozyjnej działalności lądolodu i wód fluwioglacjalnych. W późniejszym okresie na rzeźbę terenu wpływała eoliczna i rzeczna akumulacja, natomiast współcześnie modyfikowana jest wskutek działalności człowieka. Obszar ten więc charakteryzuje się więc zróżnicowaną rzeźbą terenu: 63% to teren nizinny falisty, 36% nizinny równy, 1% pagórkowaty.

W skali nadleśnictwa dominującymi typami siedliskowymi lasu są bór mieszany świeży - 39% i las mieszany świeży - 35%, znaczący jest także udział lasu świeżego, który związany jest głównie z obrębem Leśno.

Z poszczególnymi typami siedliskowymi związane są rosnące na nich gatunki drzew, krzewów oraz charakterystyczne rośliny zielne. Największą powierzchnię zajmują lite drzewostany sosnowe. Na mniejszych powierzchniach występują jednogatunkowe drzewostany olchowe, brzozowe, bukowe i dębowe. Zróżnicowane, kilkugatunkowe lasy rosną na żyźniejszych siedliskach lasowych, głównie w obrębie Leśno. Obserwuje się stopniowy wzrost udziału gatunków liściastych, o czym świadczy fakt, iż najwięcej występuje ich w lasach w wieku do 40 lat.   

Różnorodność ekosystemów, bogactwo flory i fauny miejscowych lasów stwarza doskonałe zaplecze dydaktyczne dla edukacji leśnej. 

Wiele gatunków roślin objętych jest ochrona gatunkową m.in. rosiczka okrągłolistna, wawrzynek wilczełyko, widłaki, bagno zwyczajne, 3 gatunki kukułki (storczyka), starodub łąkowy.

Na terenie nadleśnictwa występuje 15 gatunków płazów spośród 18 żyjących w Polsce, są to traszki, żaby, ropuchy, rzekotka drzewna, kumak niziny, huczek ziemny. Gady reprezentowane są przez jaszczurki: zwinkę, żyworodną i padalca oraz węże: zaskrońca zwyczajnego i żmiję zygzakowatą. Wszystkie gatunki gadów i płazów objęte są ochroną.

Bardzo licznie reprezentowane są ptaki, które nie sposób tu wymienić. Osobliwością wśród gatunków lęgowych są bocian czarny i bielik, inne cenne gatunki można obserwować podczas przelotów. Zbiorniki wodne zamieszkują m.in. gęsi gęgawy, perkozy, liczne gatunki kaczek, łabędzie. Nad urwistymi brzegami Drwęcy spotkać można pięknie ubarwionego zimorodka i wijącego ciekawe gniazda remiza. Dość licznie występują sowy, szczególnie puszczyk, a także dzięcioły.

Spośród ssaków najliczniejsze są gryzonie, a największym z nich jest bóbr europejski. Ssaki owadożerne reprezentują jeż europejski, kret i ryjówki. Interesującą grupę, liczącą kilkanaście gatunków, stanowią nietoperze. Spośród drapieżników najliczniej występują lisy. Wśród parzystokopytnych najwięcej jest saren, nieco mniej dzików, jeleni i danieli, najmniej zaś łosi. Żyjąca tu populacja danieli jest jedną z liczniejszych w kraju.

Główne kompleksy leśne przecina malowniczo meandrująca rzeka Drwęca. Znaczącymi ciekami wodnymi są również Struga Toruńska i Wąbrzeska. Niewątpliwą atrakcję stanowią także jeziora Pojezierza Chełmińskiego (Chełmżyńskie, Wieczno, Płużnickie, Frydek, Sitno, Zamkowe, Kamionkowskie, Mlewieckie, Okonin) i Pojezierza Dobrzyńskiego (Grodno, Słupno).

Na Pojezierzu Chełmińskim do największych kompleksów należą: Dębowa Łąka, Wronie, Nielub - Czystochleb, Gronowo, na Pojezierzu Dobrzyńskim Sokołowo i Radomin.