Il paese di Serra S. Abbondio (m 523 s.l.m.) sorge ai piedi del Gruppo del Monte Catria, affacciato sul Fiume Cesano.

Con i suoi 1701 m il "gibbo" di dantesca memoria rappresenta la montagna più alta della Provincia di Pesaro e Urbino. Il Gruppo del Catria comprende altre due cime minori: il Monte Acuto (m 1668) e il Tenetra (m 1240). Il suo territorio è compreso nei Comuni di Cagli, Frontone, Cantiano e Serra S.Abbondio. Il Catria possiede una grande importanza paesaggistica e naturalistica: comprende pareti rocciose dirupate, gole, prati sassosi, pascoli, boschi, arbusteti e ruscelli. La struttura è quella di una grande piega anticlinale di strati prevalentemente calcarei che include anche i Monti Nerone e Petrano, posti più a Nord-Ovest. Di grande interesse sono le specie vegetali che crescono negli ambienti rocciosi e nei prati sassosi, per le quali sono state istituite ben sette aree di tutela floristica regionale. Vistosissime sono le fioriture di Viola di Eugenia, Primula, Genziane, Narciso, varie Orchidee e Nontiscordardimè. I boschi al di sopra dei 900 metri sono delle faggete, mentre al di sotto in prevalenza degli orno-ostrieti, caratterizzati cioè dall'Orniello e dal Carpino nero, accompagnati da altre caducifoglie come Aceri e Roverella. La lecceta è presente in alcuni punti del Gruppo del Catria. La fauna comprende specie di grande interesse scientifico: da ricordare l'Aquila reale, il Pellegrino, la Coturnice e il Fringuello alpino. Una colonia di Gracchi corallini, nidificante in anfratti rocciosi di una parete a strapiombo, è la più settentrionale dell'Appennino. Per la sua importanza naturalistica il Monte Catria è stato proposto come parco naturale nel Piano Paesistico Ambientale Regionale delle Marche.

Serra S.Abbondio è sovrastata dal rilievo del Monte Tordo - La Crocetta (m 833 s.l.m.).

Il suolo del territorio comunale è di natura soprattutto calcarea e marnosa, con detriti di falda e depositi alluvionali nel fondovalle.

I boschi prevalgono sulle pendici del Catria, mentre verso Nord-Est, dove l'altitudine è minore, il territorio è in gran parte coltivato. Nel territorio del Comune si trovano l'eremo camaldolese di S.Croce di Fonte Avellana, uno dei più importanti d'Italia, e le frazioni di Montevecchio, Leccia e Poggetto, queste ultime due lungo la valle del Cesano.

Guardando da Nord-Est a Sud-Est, ci appare la valle del Cesano, con il fiume segnato dalla fascia del bosco ripariale, formato da alberi amanti del suolo umido, principalmente pioppi e salici. Nella valle e sulle colline vicine si vedono campi coltivati, alberature isolate e lungo le strade campestri, macchie e lembi di bosco.

Il Fiume Cesano segna per lunga parte il confine tra la Provincia di Pesaro e Urbino e quella di Ancona. Nasce dal Monte Catria ed ha come affluenti principali il Cinisco, che ha origine anch'esso dal Gruppo del Catria, e il Torrente Nevola. Sfocia in Adriatico nei pressi di Marotta.

I boschi presenti a queste quote (350-500 m) sono dei querceti da mesofili a meso-xerofili, dove si incontrano alberi come la Roverella (Quercus pubescens), il Carpino nero (Ostrya carpinifolia), l'Orniello (Fraxinus ornus), il Sorbo comune (Sorbus domestica) e l'Acero campestre (Acer campestre), che formano con le loro chiome la copertura del bosco. Al di sotto e soprattutto al bordo esterno e nelle radure, cresce un insieme di cespugli, quali il Nocciolo (Corylus avellana), il Ligustro (Ligustrum vulgare), la Berretta da prete (Euonymus europaeus), il Biancospino (Crataegus monogyna), il Sanguinello (Cornus sanguinea), il Prugnolo (Prunus spinosa) e la Rosa canina (Rosa canina). Le piante del sottobosco crescono ora fitte ora rade a seconda della luce tra il soffice e spesso strato di foglie cadute: tra le tante il Pungitopo (Ruscus aculeatus), la Primula (Primula acaulis), le Violette (Viola sp. pl.), i Ciclamini (Cyclamen hederifolium, C.repandum) e la Fragola (Fragaria vesca).

L' albero più comune è la Roverella, la quercia tipica della campagna della Provincia di Pesaro e Urbino: Alta sino a 25 m, porta frutti (ghiande), mangiati da mammiferi e uccelli, un tempo usati per alimentare i maiali e in periodi di carestia per fare il pane. E' una specie protetta dalla Legge Reg. Marche 8/87.

Verso Nord-Est si intravede in lontananza la strettoia della Gola della Madonna del Sasso, scavata dal Cesano nelle formazioni calcaree del M. Romano (m 600) a sinistra e del Monte Rotondo sulla destra. La Gola presenta pareti rocciose, pendici detritiche, lembi di bosco e arbusteti. Piuttosto diffuso è il Leccio, assieme ad altri arbusti di luoghi aridi quali l'Acero minore, il Terebinto e la Fillirea. Di particolare interesse è la presenza di specie rare quali la Leopoldia tenuiflora, per cui vi è stata istituita un'area di tutela floristica. Sulle pendici del M. Romano sorge la chiesetta della Madonna del Sasso.

Più verso Est spicca all'orizzonte il Monte Rotondo (m 800), situato in Provincia di Ancona.

Guardando verso Sud-Ovest il panorama è completamente diverso, per l'incombere delle montagne al confine tra le Marche (Provincia di Pesaro e Urbino e di Ancona) e l'Umbria. La valle del Cesano si fa più stretta, le pendici sono coperte di boschi e di radure erbose, la presenza umana è rara o assente. La strada visibile in basso conduce al Monastero di Fonte Avellana e alle sorgenti del fiume, situate alle pendici del Monte Catria in corrispondenza della Balza dell'Aquila.