Das Holzmindener Wesertal durchzieht die Rötzone des Buntsandsteingewölbes als breites Tal mit weiten Mäanderbögen der Weser. Auenlehme und lößüberdeckte Schotterterrassen bedecken die Talung, die sich gegen den Buntsandstein des Solling im Osten und die Muschelkalk-Hochflächen des Oberwälder Landes im Westen abgrenzt. Nach Norden hin verlässt die Weser das Röt und bricht durch die Muschelkalkdecken durch. Dieses Durchbruchstal zwischen Holzminden und Bodenwerder ist schmal, der Überschwemmungsbereich eingeengt. An den Ufern sind steilhängige Prallufer, z.T. mit Klippen ausgebildet. Die Weser stellt sich heute als durchgehend befestigte und teilweise begradigte Schifffahrtsstraße dar. Entlang des Talrandes, in den weiträumigeren Abschnitten des Wesertals, befinden sich neben Städten, kleinere landschaftstypische Siedlungen mit sehr gut ausgebildeten Ortsrändern aus Grünland, Streuobst und Laubbäumen. Großen Einfluß auf die Gestalt der Landschaft haben die Kiesabbaugebiete und die in deren Folge entstandenen Teiche um Holzminden, Lauenförde, Heinsen und Bodenwerder.
Die Auenböden der Niederterrassen werden überwiegend als Grünland, die höherliegenden lößbedeckten Terrassen intensiv ackerbaulich genutzt.
Das Wesertal ist als überwiegend befestigte Wasserstraße und intensiv landwirtschaftlich genutzte Landschaft von untergeordneter naturschutzfachlicher Bedeutung. Kleinere FFH- und Naturschutzgebiete befinden sich in alten Mäanderbögen. Teile der Landschaft liegen im EU-Vogelschutzgebiet "Sollingvorland".