La Dorsale Umbro-Marchigiana inizia a Sud del F. Foglia e nel tratto entro la Provincia di Pesaro e Urbino ha una lunghezza di 32 km.
Si tratta di montagne costituite da rocce prevalentemente calcaree del Giurassico e del Cretaceo (Era Mesozoica); partendo dalle più antiche alle più recenti: Calcare Massiccio (1), Còrniola, Rosso Ammonitico, Calcari e Marne a Posidonia, Calcari Diasprini, Calcari ad Aptici e Maiolica. Sono costituite inoltre da calcari marnosi e marne depositatisi dal Cretaceo (Era Mesozoica) al Miocene (Era Cenozoica): Marne a Fucoidi, Scaglia Bianca, Rossa, Variegata, Cinerea e Bisciaro.
La Dorsale è tagliata perpendicolarmente dai principali corsi d’acqua affluenti del Metauro, così da formare una serie di gole (Gola di Gorgo a Cerbara, del Biscubio, del Bosso e del Burano).
La Dorsale presenta un orientamento N.O.-S.E. ed è costituita principalmente dall'anticlinale del Massiccio del M. Nerone-M. Petrano-Gruppo del M. Catria. Fra le vette principali si possono ricordare: M. Nerone (1525 m), la Montagnola (1487 m), M. Petrano (1162 m), M. Tenetra (1240 m), M. Acuto (1668 m) e M. Catria (1701 m). Affiancate e parallele si trovano le anticlinali di M. Petria (1048 m)-M. Cucco, del M. di Montiego (975 m) e di Naro.

Tutta la zona è coperta prevalentemente da boschi di caducifoglie, rimboschimenti di conifere, arbusteti e formazioni erbose. Queste ultime comprendono prati (quelli sfalciati), prati-pascolo e pascoli, e sono di origine secondaria in quanto situate al di sotto del limite potenziale della crescita del bosco; l'uomo le ha ottenute con il disboscamento e mantenute negli anni impedendo lo stabilirsi di cespugli e alberi. I campi coltivati sono meno diffusi e limitati alle quote medie e basse.

La Dorsale è compresa nei comuni di Urbania, S. Angelo in Vado, Piobbico, Acqualagna, Apecchio, Cagli, Cantiano, Frontone e Serra S. Abbondio. Pochi e di piccole dimensioni sono i nuclei abitati: tra quelli di un certo rilievo Rocca Leonella, Bacciardi, Cardella, Fosto, Serravalle di Carda, Pieia, Massa e Cerreto. Egualmente poco numerose sono le case sparse. Le vie di comunicazione principali (la 257 e la Nuova Flaminia) tagliano perpendicolarmente la Dorsale; la rete viaria secondaria percorre marginalmente le zone montuose ed è poco sviluppata nel resto del territorio.

NOTE:
(1) Il Calcare Massiccio si è depositato in piattaforme carbonatiche di acqua bassa. Succesivamente, sempre nel Giurassico, le piattaforme subirono un parziale sprofondamento e subentrò un ambiente pelagico, con la sedimentazione delle formazioni dalla Còrniola sino alla Scaglia Cinerea nell'Oligocene (Era Cenozoica).