Hasta el páramo de Cendé (3.625 m) tiene una dirección en sentido noroeste y desciende gradualmente hacia el este hasta adentrarse en el estado Lara y desaparecer en la depresión Carora-Barquisimeto. Bloques con gran cantidad de fallas fueron elevados en el terciario y cortados transversalmente por valles profundos (Motatán, Momboy, Alto Boconó y Burate) con pendientes muy pronunciadas. Esta característica es casi generalizada en las áreas montañosas, donde la escasez de pendientes suaves impide la ocupación humana. Los páramos, por encima de los 3.000 m, caracterizan a las zonas andinas; aquí destacan entre otras elevaciones Tuñame, Niquitao, Caldera, Jabón y de la Sal. En el oeste la sabana de Monay y los llanos del Cenizo constituyen una zona llana y pantanosa que mediante obras de canalización se convirtió en una importante área de producción de arroz, maíz y plátanos.

La altitud posibilita el desarrollo de diferentes pisos climáticos, con climas templados isotérmicos entre los 1.000 y 3.000 m y un promedio anual de precipitaciones en torno a los 2.000 mm. La temperatura media de 22 ºC se eleva en las zonas bajas con clima tropical (27 ºC) mientras que las precipitaciones descienden.

La vegetación es variada: árida y seca en los páramos y, según las orientaciones orográficas, matorral andino, selva de vegetación húmeda y plantas cuyo desarrollo se presenta entre los 15 y 20 ºC. La cordillera de Trujillo separa los ríos de las cuencas del lago de Maracaibo (Motatán, Caús, Pocó) y del Orinoco (Boconó y su afluente el Burate).