Zemgales līdzenums atrodas Viduslatvijas zemienes dienvidu daļā.

Zemgales līdzenuma ainava pie Teteles Lielupes krastā
Zemgales līdzenuma ainava pie Līvbērzes

Zemgales līdzenums pieder pie viendabīgākajiem Latvijas fiziski ģeogrāfiskiem rajoniem. Visā līdzenumā valda ģeogrāfiskās ainavas tips, ko sauc par karbonātiska mālaina materiāla sausieņu līdzenumiem. Šāda veida ainavā, it īpaši, ja ir izdevīgs klimats, dabiskos apstākļos raksturīgi mistrāja tipa platlapju meži, kas ūdensšķirtņu apvidos daļēji pārpurvoti.

Zemgales līdzenuma robežas reljefā vislabāk izteiktas rietumos, kur rajons saskaras ar Austrumkursas augstieni. Tās paaugstinātā austrumu mala veido no līdzenuma puses tālu saskatāmu kāpi: dienvidrietumos, ap Penkuli un Bukaišiem, Zemgales līdzenums pakāpeniski pāriet Dienvidkurzemes viļņotajā zemienē. Ziemeļos Zemgales līdzenums robežojas ar Rīgas smiltāju zemieni aptuveni pa līniju Džūkste - Glūda - Platone - Iecava, neietverot Jelgavu un tās tuvāko apkārtni. Šo robežu nosaka iežu litoloģiskā sastāva krasa atšķirība: ziemeļos iežu virskārtu veido Rīgas smiltāju zemienei raksturīgie Baltijas ledus ezera smilts nogulumi, bet dienvidos - lokālo ledāja kušanas ūdeņu noguldītie māli. Zemgales līdzenuma ziemeļu robeža reljefā ir vāji izteikta, jo arī Rīgas smiltāju zemienes dienviddaļa ir līdzena, tikai stipri pārpurvota. Austrumos, aptuveni pa līniju Iecava - Jaunsaule (austrumos no Bauskas), Zemgales līdzenums pāriet Viduslatvijas nolaidenuma viļņotajos līdzenumos. Dienvidos Zemgeles līdzenuma fiziski ģeogrāfiskais rajons turpinās Lietuvas teritorijā.

Pamatiežu virsa, tāpat kā zemes virsa, Zemgales līdzenumā ir nolaidena pret ziemeļiem - līdzenuma dienviddaļā tā atrodas ap 25 m vjl., bet ziemeļu robežas tuvumā - nedaudz zem jūras līmeņa. Pamatiežu virskārtā mainās augšdevona slāņkopas, sākot ar visvecāko (Bauskas) svītu austrumos un jaunāko (Svētes) svītu rietumos. Visas šīs slāņkopas pieder pie karbonātiežu grupas, kurā galvenā nozīme ir dolomītiem. Kvartāra nogulumu sega Zemgales līdzenuma lielākajā daļā ir apmēram 20 m bieza. Plānāka par 10 m tā ir līdzenuma vidusdaļā, rietumos no Bauskas, kur dolomīti atsedzas Mēmeles un Mūsas lejteču dziļo ieleju kraujākajos posmos, Lielupes augšteces un dažu Lielupes pieteku krastos.

Kvartāra sega Zemgales līdzenumā sastāv no dažāda biezuma morēnas smilšmāla, virs kura pēdējā ledus laikmeta apledojuma kušanas ūdeņu lokālie ezeri lielās platībās noguldījuši mālainus bezakmeņu nogulumus: vietām tiem ir slokšņu mālu raksturs, bet citur tie veido putekļainu lesveida smilšmālu. Lielākās māla atradnes ir Lielupes krastā pie Mežotnes. Zemgales līdzenuma nomalēs - dienvidrietumos ap Tērveti, Vilci un Eleju, kā arī ap Cerauksti, dažviet arī ziemeļu malā - plāna smilts sega plankumiem pārklāj limnoglaciālos nogulumus. Šajās vietās aug priežu mežu puduri.

Morēnas smilšmāls atsedzas zemes virspusē Zemgales līdzenuma nomalēs, it sevišķi rietumos - Austrumkursas augstienes piekājē un dienvidos - gar Lietuvas robežu. Tur izveidojušies morēnas viļņotie līdzenumi, kas dienvidu pierobežā ir ļoti lēzeni, bet dienvidaustrumos (ap Tērveti) - viļņotāki. Austrumu nomalē, galvenokrt starp Bausku un Iecavu, mierīgo līdzenuma reljefu vietām pārtrauc stipri viļņoti posmi, kur paceļas atsevišķas lēzenas morēnu fluvioglaciāla materiāla pauguru grupas. Rajona vidienē un ziemeļdaļā ir tipisks limnoglaciāls līdzenums.

Zemgales līdzenuma virsa kopumā ir ļoti lēzens nolaidenums, kas atgādina amfiteātri un no rietumiem, dienvidiem un austrumiem pazeminās virzienā un ziemeļdaļas vidieni. Augstums līdzenuma nomalēs ir apmēram 40 m vjl., Jelgavas apkārtnē - apmēram 20 m vjl. Atbilstoši šādam virsas reljefam Zemgales līdzenumā izveidojies radiāls upju tīkls. Līdzenumu atūdeņo Lielupes baseina upes, galvenokārt Lielupes kreisā krasta pietekas, kas konverģē Jelgavas virzienā. Niecīgā virsas slīpuma un mālaino, ūdensnecaurlaidīgo iežu ietekmē rajonā attīstījies visbiezākais upju tīkls Latvijā (vidēji 0,27 km uz 1 km2). Vairums upju tek lēzenās, dažus metrus dziļās, bet labi izveidotās ielejās. Ielejām raksturīgas palieņu joslas ar ražīgiem, vērtīga sastāva zālājiem. Dziļāki ieleju posmi ir Zemgales līdzenuma nomalēs, piemēram, Tērvetes un Skujaines upēm pie Tērvetes ir 20 - 30 m dziļas ielejas, Iecavas upei pie Iecavas - apmēram 10 m dziļa ieleja. Dziļas (apmēram 15 - 17 m) ielejas stāvos dolomīta krastos izveidojušās Mēmeles un Mūsas lejtecēs, kā arī Lielupes augštecē, Bauskas apkārtnē. Minētie ieleju posmi atdzīvina Zemgales līdzenuma vienmuļo ainavu - ne velti tie ir ievērojamākie tūrisma objekti šajā rajonā.

Zemgales līdzenuma klimats atšķiras no pārējo Latvijas rajonu klimata galvenokārt ar nelielo nokrišņu daudzumu un lielām temperatūras summām veģetācijas periodā. Tā kā līdzenums atrodas zemes virsas pazeminājumā, kuru no jūras puses nožogo Kurzemes augstieņu grēdas, tas pieder pie nokrišņiem nabadzīgākajiem rajoniem Latvijā (nokrišņu summa gadā - ap 550 mm, siltajā gadalaikā - mazāk par 400 mm). Rajonam raksturīga plāna sniega sega (lielākais sniega segas biezums sniega bagātās ziemās apmēram 20 cm) un valstī vismazākie ūdens krājumi pavasarī (apmēram 40 mm). Šo iemeslu dēļ Zemgales līdzenumā ir vismazākā notece Latvijā (gada noteces slāņa biezums apmēram 200 mm). Zemgales līdzenuma novietojums Latvijas dienviddaļā nodrošina lauksaimniecības kultūrām labvēlīgus siltuma apstākļus: tāpat kā visā pārējā Viduslatvijas un Austrumbaltijas dienviddaļā, tur ir siltas vasaras (gaisa vidējā temperatūra jūlijā 17 - 17,5°). Aktīvo temperatūru (augstāka par 10°) summa veģetācijas periodā ir viena no lielākajām visā Latvijā (tā pārsniedz 2000°).

Augsnes veidošanās apstākļu ziņā Zemgales līdzenumā sevišķa nozīme ir tam, ka augsnes cilmiežos ir daudz karbonātu. Ar karbonātiem bagāti ir limnoglaciālie nogulumi un arī morēnas smilšmāls, kas izplatīts līdzenuma nomalēs, daudz karbonātu ir arī dolomīta atsegumu joslās upju ielejās. Tāpēc Zemgales līdzenumā pārsvarā ir velēnu karbonātu augsnes (lielākoties izskalotās), vietām sastopamas arī velēnu vāji podzolētās augsnes. Mazāk drenētu ūdensšķirtņu posmos augsnes ir glejotas.