Constituye una banda de 7 a 20 km. de anchura que se desarrolla entre el Anticlinorio de Vizcaya y el alóctono de Lekeitio-Tolosa (falla de Leiza y su prolongación noroccidental), adoptando un dispositivo NO-SE. Litológicamente, predominan las areniscas, los materiales volcánicos y el flysch, de edad Albiense, Cretácico Superior, Paleoceno y Eoceno. Es una estructura asimétrica puesto que su flanco meridional es más estrecho y verticalizado que el septentrional. El sinclinorio está constituido por materiales supraurgonianos y del Cretácico superior que cabalgan el Terciario del núcleo. Por el contrario, el flanco septentrional es más amplio, destacando las coladas basálticas del Cretácico Superior. Forman parte de este conjunto el anticlinal de Plentzia, el sinclinal de Gorliz y los diapiros de Bakio, Mungia y Gernika. El anticlinal de Plentzia constituye un pliegue muy simple integrado por flysch hojoso y flysch negro, que han sido parcialmente desmantelados por la erosión habiéndose modelado un estuario tipo ría de 6 kilómetros de longitud. Topográficamente, el relieve presenta altitudes que, en ningún caso rebasan los 600 metros, siendo el monte Jata la cota dominante (592 m.). Entre las rías de Plentzia y Gernika se sitúa el complejo diapírico de Sollube (Sollube, 633 m.). En el núcleo del Sinclinorio se desarrolla el sinclinal colgado del monte Oiz (1.026 m.), que puede definirse como un relieve estructural invertido, ya que la erosión ha desmantelado el flysch Cretácico superior y los materiales del complejo supraurgoniano dejando en resalte las litologías calcáreo-areniscosas. Hacia el E. , el sinclinal del Oiz se cierra periclinalmente (en los alrededores de Eibar), en el monte Urko y la peña Egoarbitza. El principal factor modelador del relieve es la red hidrográfica, representada por los ríos Lea y Artibai, los cuales cortan ortogonalmente las estructuras del Sinclinorio, dibujando una serie de angostos valles en V de marcado carácter torrencial. El perfil de los valles se cierra considerablemente cuando la red de drenaje incide los materiales volcánicos o los afloramientos de rocas carbonatadas. Únicamente, el río Butron y el Ibaizabal discurren concordantes con la estructura, lo que favorece el desarrollo de valles más amplios.