Pod względem geologicznym teren ten w większości zbudowany jest z jednostki magurskiej fliszu karpackiego, składającego się z naprzemianległych warstw piaskowców, łupków ilastych, margli oraz iłowców, natomiast południowo-wschodnia część CHKO obejmuje część Pienińskiego Pasa Skałkowego (znanego w literaturze czeskiej i słowackiej jako bradlové pásmo) i charakteryzuje się występowaniem licznych malowniczych skał wapiennych (należą do nich m.in. , i ).
Obszar chronionego krajobrazu znajduje się na terenie krainy zwanej , znanej ze swoich tradycji, folkloru i architektury ludowej. Siedziba administracji CHKO Biele Karpaty znajduje się w mieście Nemšová.
W granicach CHKO Biele Karpaty znajduje się też kilkanaście innych, mniejszych form ochrony przyrody – rezerwatów przyrody () i pomników przyrody () – oraz trzydzieści obszarów chronionych sieci Natura 2000. W jednym z rezerwatów ochroną objęte są lasy porastające masyw Wielkiej Jaworzyny, najwyższego szczytu pasma.