Situada entre la serra de Cavalls i la d’Espina, manté l’orientació NE-SW de la primera, s’integra en l’esquenall de la Terra Alta que domina el curs de l’Ebre en el pas de Barrufemes. Està formada per calcàries liàsiques (amb nuclis triàsics) delimitades per dues falles paral·leles que cavalquen damunt l’Oligocè que inicia la Depressió de l’Ebre. Malgrat la seva altitud moderada (707 m al puig Cavaller, al sud de Gandesa), la serra de Pàndols és abrupta i tallada per barrancs profunds, tributaris del riu Canaleta, que entre Bot i Prat de Comte s’escorre cap al pas de Barrufemes. El ferrocarril (ara en desús) de Tortosa a Alcanyís aprofita aquesta vall, mentre que les carreteres contornegen la serra des del Pinell de Brai, encarat a l’Ebre. L’abruptesa d’aquest relleu a frec de l’Ebre ha motivat accidents aeris freqüents amb avions de poca autonomia.
La serra de Pàndols en la batalla de l'Ebre
La serra de Pàndols, ocupada els primers dies de l’ofensiva republicana a l’Ebre (25-27 de juliol de 1938) per la II divisió del V cos comandat per Líster, fou l’escenari de la primera gran contraofensiva dels exèrcits de Franco en la batalla. La 4 divisió de Navarra (general Alonso Vega) ajudada per la 84 Divisió (coronel Galera) n'intentà, a partir del dia 10 d’agost, la recuperació, però, en uns combats d’extraordinària duresa, la II divisió republicana substituïda el 14 d’agost per la 35 divisió Internacional (del XV cos) pogué aturar l’intent, donat per fracassat el dia 15. Segons fonts franquistes, hi hagué unes 5.000 baixes republicanes i unes 3.000 de pròpies. Posteriorment, la caiguda de la serra de Cavalls el 30-31 d’octubre obligà el comandament republicà a ordenar l’evacuació de Pàndols, en perill d’encerclament.