Il paese di Cartoceto (m 235 s.l.m.) si trova in posizione dominante nella zona collinare in riva sinistra del Metauro, a circa 15 km dal mare. I terreni sono di tipo arenaceo e argilloso: la maggior durezza delle arenarie rispetto alle argille ha determinato la configurazione più accidentata dei rilievi sulla destra idrografica del Rio Secco (affluente del Metauro), mentre i rilievi argillosi sulla sinistra appaiono più arrotondati e con scarse alberature.

Nelle vicinanze del paese si trova il nucleo abitato di Ripalta (m 215 s.l.m.), un piccolo agglomerato di case su un'alta ripa affacciata sul Rio Secco, al confine col Comune di Mombaroccio. Del Castello di Ripalta è rimasto visibile solo un avanzo di muro della torre, in prossimità delle case.

Nella pianura del Metauro sorge la popolosa frazione di Lucrezia.

Il Fiume Metauro ha una lunghezza di circa 110 km e nasce come T. Auro sul Monte Maggiore dell' Alpe della Luna. Gli affluenti principali sono il T. Meta, il F. Candigliano (coi subaffluenti T. Burano, T. Bosso e T. Biscubio), il T. Tarugo, il Rio Puto ed il Rio Maggiore. Possiede un regime torrentizio, con portate relativamente alte da novembre a marzo e basse da luglio a settembre. Sfocia nell'Adriatico nei pressi di Fano.Nella valle del Metauro si trovano alluvioni ghiaiose e sabbiose. Lungo il corso del fiume e dei suoi affluenti cresce il bosco ripariale igrofilo, con pioppete e saliceti.

Il paesaggio collinare che si apre da Nord a Est è di tipo rurale, con siepi, piccoli residui di bosco e alberature sparse o distribuite lungo le strade campestri, i fossi e le scarpate.

Le siepi più antiche e fitte sono composte dalle stesse specie vegetali che crescono nei boschi circostanti: querce, olmi campestri, biancospini, rose canine e prugnoli. Nonostante sia grande la loro importanza come frangivento, delimitazione di proprietà, cibo e rifugio per la fauna selvatica, vanno progressivamente scomparendo a causa delle trasformazioni agrarie.

I lembi di bosco sono dei querceti su suolo da mediamente umido a più o meno secco (mesofili e meso-xerofili), dove si incontrano grandi alberi come la Roverella (Quercus pubescens) e altri di dimensioni minori come il Carpino nero (Ostrya carpinifolia), l'Orniello (Fraxinus ornus), il Sorbo comune (Sorbus domestica), l'Acero campestre (Acer campestre) e l'Olmo (Ulmus minor), 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).

Olmi e grandi esemplari della quercia Roverella crescono isolati nei campi o presso le case coloniche. L'Olmo campestre (Ulmus minor) è un albero comune nelle campagne. Tipici i suoi frutti leggeri e membranosi, che si formano e cadono ancor prima dello spuntare delle foglie. Il suo fogliame veniva usato un tempo come foraggio.

La Roverella è la quercia tipica di questa zona. Alta sino a 25 m, si distingue dalla Rovere per le foglie pelose inferiormente. I frutti (ghiande), mangiati da mammiferi e uccelli, un tempo erano usati per alimentare i maiali e in periodi di carestia per fare il pane.

Il territorio è prevalentemente coltivato a cereali, frutteti, oliveti e impianti razionali di vigneti d.o.c. Particolarmente estesi sono gli uliveti , che danno un olio pregiato. Cartoceto è orgoglioso di essere noto come "patria dell'olivo" e ciò non tanto per la quantità della sua produzione, quanto per i pregi organolettici della stessa. Non mancano centri di agriturismo. Per la lavorazione dei prodotti agricoli sono in funzione alcune aziende enologiche e vari frantoi oleari.

La casa colonica tipica della zona è riconducibile al "tipo centro-appenninico", caratterizzato da un edificio a pianta rettangolare disposto su due piani, con corpi accessori sui lati più corti e la capanna distaccata. All'interno sono ubicati: al primo piano la stalla, la cantina e la cucina, al secondo le camere da letto e a volte anche il granaio. la scala è per lo più interna e spesso coincide con l'asse di simmetria degli ambienti. I depositi, i magazzini, i ricoveri per gli animali da cortile ed il forno trovano posto nei corpi secondari addossati ai lati dell'edificio e in capanne distaccate da esso.

Le edicole religiose sorgono ancora lungo le strade di campagna.Si tratta di modeste costruzioni a colonna provviste di una nicchia nella quale erano poste immagini su tela o tavola oppure statuette di coccio raffiguranti per lo più la Madonna, oggi mancanti o sostituite da figure su cartone o di plastica. Sul tetto a due spioventi è fissata una piccola croce.La loro storia è antichissima; come molti riti della cultura rurale spesso i santi scelti nelle raffigurazioni rappresentano una difesa dai pericoli naturali.