Отличается самым высоким (в пределах РТ) рельефом (до 381 м).

Бугульминское плато приурочено к Южному куполу Татарского свода кристаллического фундамента. Сложено известняками, песчаниками, глинами и мергелями верхнего отдела пермской системы, в речных долинах – глинами неогеновой системы.

В рельефе Бугульминского плато выражены 2 разновысотные денудационные ступени (280-360 и 200-240 м), разделенные уступом.

Долинами рек Шешма, Зай, Ик и их притоков плато расчленено на отдельные увалы, среди которых выделяется гряда Чатыр-Тау близ города Азнакаево. Речные долины обладают резко выраженной асимметрией склонов. В известняках и гипсах нижней перми и казанского яруса развит карст.

Высокий рельеф определяет пониженные температуры (в январе средняя около -15°С), повышенное количество осадков (до 530 мм). Бугульминское плато расположено в лесостепной зоне.

В почвенном покрове преобладают выщелоченные черноземы в долинах, серые лесные почвы – в междуречьях.

Лесистость за последние 200 лет сократилась в 2,5 раза и составляет около18 %.

К Бугульминскому плато приурочены крупные месторождения нефти, битумов и строительного сырья.

В долине рек Шешма функционирует бальнеологический курорт «Бакирово».

На Бугульминском плато расположены города Бугульма, Альметьевск, Лениногорск, Бавлы.