Powiat ciechanowski leży w obrębie jednostki tektonicznej zwanej wzniesieniami mazowiecko - suwalskimi (wg. W. Pożaryskiego). Prekambryjskie podłoże krystaliczne przykrywają młodsze osady różnych okresów trzeciorzędowych o bardzo urozmaiconej rzeźbie podłoża. Gleby powiatu ciechanowskiego są zróżnicowane pod względem typów i przydatności rolniczej. Na terenie powiatu występują złoża surowców mineralnych, których eksploatacja może być czynnikiem aktywizującym najbliższy rejon. Są to złoża kruszywa naturalnego zlokalizowane na terenie gminy: Ciechanów, Glinojeck, Sońsk oraz złoża surowców ilastych ceramiki budowlanej występujące w gminie Gołymin i w gminie Ojrzeń.
Pod względem poziomu lesistości powiat ciechanowski (ok. 16,0 %) jest znacznie poniżej średniej wojewódzkiej (22,0 %) w tym zakresie. Wskaźniki lesistości w poszczególnych gminach są zróżnicowane. Od 34,4 % w gminie Glinojeck; 20,0 % w gminach Regimin i Ojrzeń; 9,8 % w gminie Sońsk do 4,4 % w gminach Gołymin i Grudusk i 3,8 % w gminie Opinogóra. Większe kompleksy leśne występują w zachodniej części powiatu. Do kompleksów leśnych i małych obszarów leśnych oraz płatów leśnych przylegają gleby niskich klas bonitacyjnych (VIz, VI oraz V), które nadają się pod zalesienia. Potencjalne możliwości wzrostu lesistości występują głównie w gminach Glinojeck i Ojrzeń a także w gminie wiejskiej Ciechanów.
Około 37 % powierzchni powiatu (około 40 tys. ha) stanowią obszary chronione. Zwarty kompleks tych obszarów położony jest pomiędzy doliną rzeki Wkry a doliną rzeki Łydyni w jej dolnym i górnym biegu. W lesistej, zachodniej części gminy Regimin istnieją 2 rezerwaty przyrody: Lekowo o pow. 5,31 ha oraz Modła o pow. 9,36 ha. Dolina rzeki Wkry jest korytarzem ekologicznym o znaczeniu krajowym. Interesującym obszarem chronionym jest zespół przyrodniczo-krajobrazowy „Dolina rzeki Łydyni”. Teren powiatu znajduje się na obszarze funkcjonalnym Zielone Płuca Polski, co określać może kierunki jego dalszego rozwoju poprzez wdrażanie zasad ekorozwoju. Na terenie powiatu ciechanowskiego nie ma obszarów zakwalifikowanych do sieci „Natura 2000”. Łączna powierzchnia użytków ekologicznych w powiecie wynosi 16,9 ha i skupia się w jego leśnej południowej części powiązanej z doliną rzeki Wkry (gm. Glinojeck i Ojrzeń).
Na terenie powiatu zarejestrowane są 44 parki podworskie: 28 obiektów zabytkowych pozostających pod nadzorem Konserwatora Zabytków oraz parki wiejskie pozostające pod nadzorem samorządów gminnych. Ochronie podlegają również pomniki przyrody, w tym przyrody ożywionej (pojedyncze drzewa, grupy drzew, aleje) oraz przyrody nieożywionej (głazy narzutowe ).
Wody powierzchniowe ( płynące i stojace) zajmują na terenie powiatu powierzchnię 1970 ha.

Teren powiatu ciechanowskiego leży prawie w całości w zlewni rzeki Wkry.Głównymi rzekami na terenie powiatu są : Wkra, Łydynia, Sona Wschodnia, Sona Zachodnia. Ogólna długość podstawowych cieków wraz z dopływami wynosi ok. 229,3 km. Większość rzek została zakwalifikowana do rzek o ograniczonych zasobach, nie gwarantujących w pełni pokrycia potrzeb wodnych. Podejmowane są działania mające na celu poprawę tego stanu poprzez odbudowę piętrzeń oraz zabudowę zbiornikową. Planowana jest budowa zbiornika w m. Regimin na rzece Łydyni oraz w perspektywie w Glinojecku na rzece Wkrze.
Rzeka Wkra i Łydynia posiadają walory krajobrazowe, stąd budowa w/w zbiorników oprócz względów przyrodniczych i gospodarczych będzie miała na celu wykorzystanie ich dla potrzeb turystyki i rekreacji.
Na terenie powiatu ciechanowskiego ilość emitowanych odpadów rośnie z roku na rok. Powstaje tu średnio w roku około 118 tys. Mg odpadów, z tego około 22 tys. Mg to odpady komunalne. Emisja jednostkowa na 1 mieszkańca (bez zebranych selektywnie) wynosiła w 2006 r. 242 kg/M (w województwie mazowieckim 313 kg/M). Do odzysku przeznacza się ponad 95 % odpadów przemysłowych i niestety jedynie około 3 % odpadów komunalnych. W 2006 r. w powiecie ciechanowskim funkcjonowały dwa składowiska odpadów komunalnych (w Woli Pawłowskiej oraz w Humięcinie Koskach). Największym składowiskiem odpadów jest obiekt w Woli Pawłowskiej o powierzchni 11,5 ha. Jest on obecnie wypełniony w około 73 %. Składowisko w Humięcinie Koskach (o powierzchni ok. 2,5 ha) jest wykorzystane w około 12 %. Gospodarka odpadami staje się jednym z ważniejszych kwestii cywilizacyjnych. Problemem jest organizacja recyklingu oraz lokalizacja zarówno urządzeń utylizacyjnych jak i wysypisk.
MP/19.12.2008