Среди зональных почв Казахского мелкосопочника преобладают каштановые почвы, представленные тремя подтипами: темно-каштановыми, типичными каштановыми и светло-каштановыми. В северных районах (на правобережье Ишима) распространены черноземы южные и обыкновенные, а на юге – бурые пустынно-степные и серо-бурые почвы. К горным массивам приурочены горные черноземы и горные каштановые почвы. Помимо зональных почв здесь развиты солонцы, солончаки, лугово-черноземные, лугово-каштановые, лугово-аллювиальные и др.

Для Казахского мелкосопочника характерна комплексность почвенно-растительного покрова. На большей части территории страны господствует степная растительность. К степям и полупустыням приурочены разные ее зональные типы. В степной зоне распространены разнотравно-дерновинно-злаковые, в полупустынях – злаково-полынные сообщества. Пустынный тип растительности занимает небольшую территорию в Прибалхашье и участвует в растительном покрове полупустынь. Наряду с зональными типами широко распространена растительность солонцов и солончаков, а также луговая растительность речных пойм и озерных котловин. На гранитных сопках и горных массивах Кокчетавских, Каркаралинских и других гор встречаются реликтовые сосновые боры и березняки.

Животный мир Казахского мелкосопочника состоит из фауны степей, пустынь и лесов. Особенно характерно обилие грызунов: большой, желтый и. малый суслики, большой тушканчик, слепушонка. различные полевки, степные пеструшки. Из хищников встречаются волк, лисица, барсук, ласка, горностай, степной хорек и корсак. Сохранилась здесь и сайга. Из птиц типичны дрофа, стрепет, журавль-красавка и особенно многочисленны жаворонки, среди которых встречается эндемичный черный жаворонок. Из лесных видов на территории Казахского мелкосопочника встречаются заяц-беляк, красная полевка, гаичка черноголовая, дятел-желна, чиж и др. В низкогорных массивах встречаются типичные горные виды: монгольская пищуха, пестрый каменный дрозд, монгольский вьюрок, горная чечетка и др. Из пресмыкающихся здесь обитают удавчик, ящерица-круглоголовка, змея-щитомордник, быстрая ящурка, черепаха. На зарастающих озерах гнездится множество водоплавающих птиц. Озера и реки – места отдыха огромного количества перелетных птиц.

Природные зоны

С внутриматериковым положением Казахского мелкосопочника связано быстрое нарастание температур и дефицита влаги при движении с севера на юг и обусловленное этим отчетливое проявление зональности в дифференциации природных условий, несмотря на относительно небольшое меридиональное простирание территории. Северная часть Казахского мелкосопочника занята степной зоной, юг относится к полупустыням, а в северном Прибалхашье узкой полосой протягиваются северные пустыни.

Степная зона простирается до южной окраины Тенгиз-Кургаль-джинской депрессии и верховьев р. Сарысу. Далее ее граница огибает с юга горные массивы центральной части мелкосопочника и хр. Чингизтау, западнее Семипалатинска выходит к Иртышу.

Средние температуры января составляют в пределах зоны –16-18 °С, июля +19-23 °С. Продолжительность периода активной вегетации возрастает на пространстве зоны от 130 до 170 дней, а сумма температур за этот период от 2200 до 3000°. Годовая сумма осадков изменяется от 450 до 350 мм, а коэффициент увлажнения – от 0,8-0,75 у северной окраины зоны до 0,4 - на юге.

В степной зоне наблюдается самый высокий для Казахского мелкосопочника слой стока с поверхности, достигающий 15 мм. Здесь находятся самые крупные реки и основная масса озер. Грунтовые воды в северных районах и низкогорьях чаще пресные, в межсопочных понижениях обычно солоноватые.

На правобережье Иртыша распространены разнотравно-ковыльные степи на черноземах обыкновенных и южных, чаще суглинистых. Среди них по межсопочным западинам встречаются березовые и осиново-березовые колки на солодях и серых лесных осолоделых почвах. На остальной территории преобладают типчаково-ковыльные степи с обедненным ксерофитным разнотравьем (грудница, ромашник, полынок и др.) на темно-каштановых и каштановых почвах. На щебнистых и супесчаных склонах сопок встречаются участки кустарниковых степей со спиреей и караганой (чилигой) на черноземовидных почвах. В южной части зоны степные кустарники приурочены чаще к балкам и западинам. В межсопочных понижениях и западинах распространены солонцово-степные комплексы, солончаковые луга и полынно-солянковые сообщества на солончаках. Все это в сочетании с озерами и долинными лугами создает пестроту природных комплексов степной зоны.

В горных массивах, размещенных на территории зоны, проявляется высотная поясность. Почвенный покров развивается лишь на выположенных участках и представлен маломощными горными каштановыми почвами, сменяющимися на более высоких участках горными черноземами. На этих почвах распространены разнотравно-злаковые степи с преобладанием ковыля красного. В Кокчетавских горах, расположенных в северной части зоны, горные черноземы начинаются от подножий, а в составе степей более обильно и разнообразно разнотравье. По скалам и выходам кристаллических пород встречаются сосновые леса со стланиковой арчой и со степным травяным покровом. Особенно широко они распространены в Кокчетавских горах.