E kistáj területe 600 km2, Jász-Nagykun-Szolnok és Heves megye területén. A Tisza-Tarna-Rima mente települései közül 13 település az, mely a Gyöngyösi-síkon található.
A kistáj 94-198 m közötti tengerszint feletti magasságú teraszos hordalékkúp-síkság. A felszín kétarcú: Ny-i része csaknem teljesen sík (Tarna és a Gyöngyös síkja), a K-i rész közepétől 5-10 m-es peremmel emelkedik ki a Tarna pleisztocén hordalékkúpja.
E kistáj felszínén felső-pannóniai üledékek vannak. Ezekre jelentős vastagságú kavicsos-homokos pleisztocén hordalékanyag települt. A K-i magasabb részen löszös homokkal, homokos lösszel fedett futóhomok jellemző, a Ny-i részen infúziós lösszel és holocén folyóvízi feltöltésekkel borított a terület.
Éghajlata mérsékelten meleg-száraz, a csapadék 550-600 mm körüli (jelentős a vízhiány), a Mátra szélárnyékoló hatása miatt főleg a nyugatias és a keleties szelek dominálnak.
Vízrajzilag a Tarna vízrendszeréhez tartozik (mellékvizei: Kígyós-patak, Tarnóca, Bene-, Gyöngyös-, Ágói-patak). A 600 m2-es területnek csupán négy kisebb természetes tava van. A talajvíz mélysége 2-4 m közötti, az artézi kutak száma nagy (Tarnamérának meleg vizű kútja is van).
A Gyöngyösi-sík az Alföld flóravidéke.
Az általunk vizsgált települések területén a talajok csernozjom barna erdőtalajok, a Káltól délre lévő homokterületeken gyengébb termékenységű barna erdőtalajok, humuszos homoktalajok, réti csernozjom talajok fordulnak elő. Vannak ezen a területen szikes legelők és rétek is.