北美大陆西部，在中生代和新生代褶皱带基础上隆起的科迪勒拉山系，南北纵贯，高度和宽度很大，并具有基本一致的地形结构：东部是拉拉米褶皱山，中部是宽阔的山间高原和盆地，西部是由内华达褶皱山、海岸山脉和介于其间的狭窄陷落谷地组成的太平洋边缘山地。这一巨大的山系使太平洋的影响局限于西岸，从沿海向内陆，气候、水文、植被、土壤类型发生有规律的变化，而这种变化规律在不同纬度地带又有不同的表现。据此，西部科迪勒拉地区划分为亚寒带科迪勒拉、温带科迪勒拉、亚热带科迪勒拉和热带科迪勒拉四个自然地理区，各区之间的分界则是构造地形方面的差异。
1.亚寒带科迪勒拉区 本区包括阿拉斯加和加拿大西北部科迪勒拉，高大的山系从南、东、北三面环绕着内陆高原，以东西走向的地形结构区别于北美科迪勒拉其他部分，严寒的气候和针叶林、苔原景观构成区域的基本特征。
南部太平洋沿岸有南北两列年青高大的山带。北列为阿拉斯加山脉，向西南延续为阿留申山脉，构成阿拉斯加半岛的骨架，并继续西延为阿留申群岛。南列为楚加池山脉，它伸向西南构成基奈半岛的骨架，并入海成为科迪亚克岛；向东南与伸入加拿大境内的圣来阿斯山脉相接，两列山带之间是下陷谷地，西部已被海水侵入即库克湾，东部为铜河谷地。上述山带是北美科迪勒拉最高峻的部分，海拔超过6000m的高峰都分布在这里，地壳很不稳定，火山地震频繁，其中很多是活火山。阿拉斯加北部有宽约50—150km的沿海平原，平原以南通过一深受河流切割的高原地带，便是布鲁克斯山。山脉呈东西走向，向东转为西北-东南向，与加拿大西北部的马更些山相接。育空高原位于阿拉斯加山、布鲁克斯山和马更些山之间，因久经侵蚀，已准平原化。育空河东西流贯，地面深受切割。
本区南北介于 60°—70°N之间，气候有很大的差异。南部太平洋沿岸地区受极地海洋气团和阿拉斯加暖流影响，具有海洋性气候特征。1月均温0℃左右，7月10—14℃，年降水量达1000—3000毫米，以秋、冬为多，沿海多雾。山地普遍发育有现代冰川，有些地方巨大的山谷冰川直接倾注入海。沿岸和低坡地带普遍生长着针叶林，只有阿留申群岛和基奈半岛因多大风，不利于木本植物生长，代之以草甸。阿拉斯加山脉使太平洋影响局限于沿岸地带，育空高原的气候具有显著的大陆性。冬季干冷，1月均温约-16—-30℃，最低气温可达-40—-50℃，但夏季气温可升至10—16℃，年降水量不超过350mm，以夏雨为主。自然植被为针叶林，在河谷和山地低坡地带比较稠密，由云杉、小叶云杉、白杉等组成。由于气温变化大，降水较少，针叶林一般都很矮小。在1500m以上的山坡，针叶林更替为山地苔原。布鲁克斯山以北，已属极地长寒气候，严寒的冬季长达10个月，针叶林已消失，从平原到山地，都是苔原型植被。
2.温带科迪勒拉区 本区位于加拿大西南部和美国西北部，其南界在西部沿着太平洋岸到达40°N，东部大致与大盆地的北缘吻合。这是科迪勒拉山系中宽度和海拔高度相对较小的部分，由东、西两条山带和山间高原组成，气候和自然景观属温带类型，并表现了由西向东的差异性。
西部太平洋沿岸地区的山带明显分成三列。西列，北从圣厄来阿斯山向南延伸为高度不大的岛山带，在温哥华岛以南与美国海岸山脉相接，它们形成于第三纪造山运动。东列由加拿大海岸山脉和喀斯喀特山组成，它们都是内华达运动的产物，前者为一巨大花岗岩山体，不少峰峦在海拔3000m以上，沃丁顿山达4042m；后者由沉积岩和中新世熔岩层组成，高度也较大，但峰顶平缓，其上还耸立着不少海拔在4000m以上的层状火山。东西两列山带之间则为纵向的下陷谷地，北段已被海水侵入，南段为覆有海相沉积和河流冲积物的威拉米特谷地。受第四纪冰川的影响，整个西部山带分布有冰川地貌，如冰川槽谷、峡湾型海岸等，在高山地区还发育了现代冰川。东部属拉拉米造山带，即落基山的北段，山脉呈条状，间隔断层谷地，深受冰川侵蚀，山势崎岖，最高峰罗布森山海拔3954m，中南部被切割为一系列横向山口。中部为不列颠哥伦比亚高原和哥伦比亚高原，海拔800—1500m，均属山间熔岩高原，第三纪喷发的深厚熔岩层覆于古生代和中生代褶皱基底之上，高原面深受河流切割，形成很多峡谷。不列颠哥伦比亚高原又是科迪勒拉冰川中心所在，冰蚀地貌广布，哥伦比亚高原则以冰碛地貌和冰水沉积为主，南部还分布着黄土层。
本区的地形结构，对气候和自然景观的分异有很大影响。坡向太平洋的西岸地区，面迎西风，沿海有阿拉斯加暖流，具有温带海洋性气候特征。降水非常丰富，一般在2000mm以上，以冬雨为主，雪量很大。气温的年较差很小，冬季不寒，1月均温约0—-4℃；夏季不热，8月13—15℃。所有西岸地区直到1200—1500m以下的山坡，均密布着针叶林，由西特卡云杉、道格拉斯松、金钟柏、西洋杉等组成，林下层为各种灌木、草类和苔属植物。从太平洋沿岸往东，降水急剧减少，在山间高原年降水量减为400—500mm，只有北部因海岸山脉有些地段较低，太平洋湿润气流得以深入，如同落基山西坡降水略有增加。山间高原的气温也显著降低，且南北差异很大，1月均温约介于-4—-26℃之间，7月在14—20℃之间。自然植被北部为针叶林，中部转为森林草原，南部已是无林的草原，在哥伦比亚高原最干旱的地区，出现灌木丛和旱生的禾本科草类。落基山西坡主要被覆针叶林，由黄松、道格拉斯松和各种灌木组成，河谷地带还分布草原植物；针叶林之上转为山地苔原。
与科迪勒拉其他区比较，本区在水文上具有河网稠密、水量丰富和季节变化较小的特点。太平洋沿岸河流短小急湍，它们以海岸山脉和喀斯喀特山的冰川或湖泊为源，向西注入峡湾，水源补给既来自冰雪融水，又得到丰富的秋、冬降水，所以河流水量终年较大。本区的大河——哥伦比亚河及其支流斯内克河、弗雷塞河等，发源于落基山西坡，注入太平洋。
3.亚热带科迪勒拉区 本区主要位于美国西南部，南北介于45°—30°N之间。这是北美科迪勒拉山系最宽阔的部分，地形结构也表现为东、西两条山带，中夹山间高原，而处于北太平洋副热带高压东缘的位置，使本区的气候和自然景观普遍体现了干旱性。
西部山带是温带科迪勒拉区相应地段的南伸，由美国海岸山脉、内华达山和夹于其间的加利福尼亚谷地组成，海岸山脉海拔1600—2000m，有些地段被横向河谷切割，新构造运动强烈，常发生地震；加利福尼亚谷地属向斜构造，堆积有深厚的沉积层，并与火山岩互层；内华达山为一高大的花岗岩山体，南段较高，有不少海拔3000m以上的峰峦，最高峰惠特尼山达4418m。东部山带在密苏里河支流黄石河以北，为北段落基山的延续，由一系列西北-东南向山脉组成，海拔2000—3000m，山间为深谷。黄石河以南进入落基山中段，宽度很大，断块山地与向斜盆地相间，有些地方山地呈桌状形态，地面满布冰川成因的碎屑物质。在43°—41°N的怀俄明盆地处，落基山褶皱构造倾覆于白垩纪和新生代沉积之下，但局部地段突起着孤岛状结晶岩山体。41°N，以南，落基山重又露现，并达到3000—4000m的海拔高度。南段落基山表现为巨大的背斜褶皱山系，轴部出露前寒武纪结晶岩，两翼为后期沉积岩，峰峦峥嵘峭拔，其中埃尔伯特山海拔4399m，这是整个落基山的最高点。内华达山与落基山之间为宽阔的山间高原——大盆地，平均海拔1500m，其上又为一系列断块山和第三纪喷出的火山所分隔，它们往往可达3000m以上的海拔高度。地面干谷纵横，因强烈机械风化作用所产生的岩石碎屑满布。著名的死谷为一断层谷地，延伸于内华达山以东，谷底为-85m，这是西半球陆地的最低点。大盆地的东南是科罗拉多高原，它的基底由前寒武纪结晶岩和变质岩组成，上覆古生代以来的水平岩层，平均海拔2000m以上，具有桌状高原形态，风成地貌广布，河流强烈下切，峡谷幽深。
本区的气候普遍具有干旱性，但受地形结构的制约，自西向东有一定的差异，这也反映在自然景观的变化上。太平洋沿岸地区属亚热带夏干气候，降水集中在冬季。海岸山脉以西年降水量500—1000mm，由北向南减少；在加利福尼亚谷地，降水显著减少，北部约750mm，南部仅200mm；至内华达山西坡，年降水量又增至1000mm左右。受加利福尼亚寒流影响，沿海夏季不热，7月均温不超过20℃，1月10℃左右；而在加利福尼亚谷地，气温变化很大，7月均温在28℃以上， 1月7℃左右。在这样的气候条件下，典型的植被-土壤类型是亚热带地中海型的沙巴拉群落和褐色土，主要见于加利福尼亚谷地和海岸山脉南部。海岸山脉北部以针叶林为主。内华达山西坡，植被分布具有垂直变化，1000m以下，常绿灌木林丛生，其上是由糖松和黄松组成的针叶林，在1500m以上还保存着著名的红杉林，3000m以上覆有阿尔卑斯型草甸。内华达山东坡较干旱，低坡遍布蒿类草本植物，高坡为松、桧组成的稀林。广大内陆高原很难受到太平洋湿润气流的影响，属大陆性干旱气候，年降水量200—300mm，气温的年较差和日较差很大。夏季炎热，7月均温约28—32℃，冬季气温一般在0℃左右。在干旱气候条件下，大部分是发育于灰钙土上的旱生禾本科或蒿属草类，在土壤盐渍化严重的地段，常见猪毛莱、滨藜和属藜科的球状灌木，南部最干旱的地区出现由仙人掌、线兰、龙舌兰等组成的灌木荒漠或是完全被流沙、石砾覆盖的不毛之地。在落基山区，东坡较湿润，有700—800mm的年降水量，已适于乔木生长，但西坡和山间盆地仅300—400mm。南北气温有很大差异，北部1月均温约-20℃，7月20℃，雪线高度3000m；南部1月均温0℃左右，7月达30℃，雪线高度4000m。森林在落基山区重又出现，特别是在北部，山坡和山间谷地广泛分布由落叶松、道格拉斯松、云杉、铁杉、金钟柏等组成的针叶林；南部林木较稀，由黄松、桧、白冷杉等组成，山间谷地分布草本植物。
本区的水文特征也充分体现了干旱性。山间高原部分是北美洲主要内流区或无流区所在，河流具间歇性，水源主要依靠山地融雪，春末夏初水位较高，盐湖很多，科罗拉多河由于上游得到落基山西坡充分的山地融雪和降水补给，以过境河的姿态流经干旱的山间高原入海。太平洋沿岸地区因降水较多，河流还得到山地冰川和融雪补给，河流水量较大，属外流区。
4.热带科迪勒拉区 本区主要包括加利福尼亚半岛和墨西哥高原，占优势的自然景观是热带荒漠和热带草原。
加利福尼亚半岛基本上为海拔1000—3000m的山地盘踞，主要属内华达造山带。墨西哥高原是一个被东、西马德雷山夹峙的巨大山间高原，由拉拉米运动时期褶皱的中生代岩层组成，其上覆有火山喷出物。北部较低，被局部高地分割成一系列内陆盆地，通称为北部盆地，因气候干旱，风成地貌分布很广。南部较高，称中央高原，地面受到强烈割切，海拔在2000m以上。墨西哥高原两侧的东、西马德雷山系北部科迪勒拉山系的延续，海拔在3000m以上。墨西哥高原南缘，横亘着一条巨大的断裂带，它形成于中生代末，并伴随旺盛的火山活动，至今地壳仍很不稳定。这里耸立着许多高大的火山锥，其中有些是活火山，如奥里萨巴火山（5700m），构成一条所谓横断火山带，断裂带以南的南马德雷山已成东西走向，与中美的构造方向一致，因此该断裂带可以作为北美和中美的构造分界线。在断层谷地内，有巴尔萨斯河流经。
本区除南部和东缘外，大部分属热带干旱气候和荒漠型景观。最干旱的地区是加利福尼亚半岛和墨西哥高原西北部，属西岸型热带干旱气候。这里处于北太平洋副热带高压东缘位置，盛行离岸的东北信风，沿海有加利福尼亚寒流，降水稀少，年降水量约100—150mm，但气温年变化不大，7月均温不超过25℃，且相对湿度很高，多雾。墨西哥高原北部属内陆型热带干旱气候，夏季相当炎热，冬季一般温和。由于气候干旱，缺乏地表径流，大部分属于内流区。流经这里的大河——格兰德河，主要依靠其源头落基山西坡的融雪水和降水。典型的自然植被是肉质仙人掌荒漠，发育在灰钙土上，占有相当大面积。此外，还常见龙舌兰、丝兰和各种旱生灌木。本区的南部和墨西哥湾沿岸，处于北大西洋副热带高压西缘位置，夏季湿热的热带海洋气团带来丰富的降水，在东马德雷山东坡和横断火山带南坡，年降水量可达2000mm以上。这里纬度虽较低，但因高度大，气温并不高，各月平均温度一般不超过20℃。自然植被以热带草原为主，在各种禾本科高草中杂有金合欢、仙人掌等灌木，发育了红壤型土壤。在降水丰富的山坡地带，出现常绿林，如常绿栎、木兰等，林下藤本植物繁茂；向上转为混交林，由悬铃木、栎、榛、松、冷杉和桧等组成；高坡地带有覆山地草甸。