Esta región abarca todo el margen noroccidental de la península ibérica, extendiéndose desde el extremo occidental de Cantabria hasta la costa atlántica gallega a lo largo de casi 400 km, y hacia el interior incluyendo toda Galicia y la mayor parte de la vertiente norte de la cuenca del Duero. La zona norte y oeste es una región montañosa que comprende la parte occidental de la Cordillera Cantábrica, incluyendo los Picos de Europa, los Montes de León y el Macizo Galaico, con un litoral muy recortado con grandes acantilados y sin apenas llanuras costeras, mientras que el sureste es una zona de meseta que corresponde a la cuenca del Duero.

Desde el punto de vista geológico, esta región corresponde principalmente a la zona norte del Macizo Ibérico, que es el conjunto de materiales paleozoicos y precámbricos deformados y metamorfizados fundamentalmente durante la orogenia Hercínica o Varisca. Esta orogenia generó un cinturón montañoso, actualmente muy erosionado y parcialmente enterrado, que en Europa se extiende a lo largo de más de 3000 km desde el río Guadalquivir hasta Centro-Europa y los Balcanes. El Macizo Ibérico representa la parte meridional de este cinturón y es el mayor registro conocido de los efectos de la orogenia Hercínica.

El Macizo Ibérico domina los afloramientos rocosos de la mitad occidental de la península ibérica y queda enterrado en la cuenca del Duero donde actúa como basamento. Los sedimentos que rellenan esta cuenca de edad cenozoica son fundamentalmente de tipo clástico continental y su generación y deposición está ligada a la orogenia Alpina.

El Macizo Ibérico se subdivide en 6 zonas, 3 de las cuales quedan incluidas en el noroeste peninsular. De este a oeste tenemos, la zona Cantábrica, parte externa del orógeno Varisco donde dominan los sedimentos marinos intensamente deformados pero con bajo grado de metamorfismo, conservando así el carácter sedimentario las rocas, la zona Asturoccidental-Leonesa, zona de transición entre la parte externa e interna y por tanto con un mayor grado de metamorfismo, y la zona Centro-Ibérica, región axial o central del orógeno Hercínico donde dominan rocas con un alto grado de metamorfismo e intrusiones graníticas abundantes. En esta última zona cabe destacar la subregión de Galicia-Tras-os-Montes donde se distinguen diversos complejos ofiolíticos, fragmentos de corteza oceánica obducidos durante la orogenia Hercínica.