La depresión está rodeada por la cordillera en el oeste, por sierras aisladas como el Bloque de San Rafael (cortado en dos por el cañón del Atuel) por el norte, por la sierra del Nevado por el este y por la altiplanicie de la Payunia por el sur, una meseta basáltica, esteparia y cubierta por escoriales, con más de 800 volcanes aislados donde sobresale el Payún Matrú de 3860 msnm y en su extremo sur las sierras de Reyes, de los Cara Cura y Chachahuén.