La plaine du Loir, faisant suite aux boucles vendômoises, compose une nouvelle séquence paysagère de la vallée : elle s'épanouit largement, bordée au nord par un coteau raide haut de 40 à 50 mètres, et au sud par les coteaux en pente douce d'une trentaine de mètres de haut qui remontent sur plateau de la Gâtine Tourangelle. Cet élargissement soudain de la vallée est principalement dû à la confluence du Loir, de la Cendrine et du Merdreau. Le fond de vallée atteint jusqu'à 5,5 kilomètres de large entre Ternay et Trôo. L'ouest de la vallée se poursuit en un couloir plus régulier qui se referme légèrement à l'approche de la limite départementale.
Le Loir y a dessiné de légères terrasses alluviales qui font la transition avec les coteaux près de Trôo et de Ternay. Il s'ouvre parfois pour former quelques îles dont l'Île Verte évoquée par Ronsard, natif de Couture-sur-Loir :
« Je veil, j'entends, j'ordonne,
Qu'un sépulchre on me donne
Non près des Rois levés
Ne d'or gravé,
Mais en cette Isle Verte. »
A proximité de ses rives, des carrières alluvionnaires ont été transformées en étangs artificiels discrets bordés de boisements. Ils contribuent à la diversité écologique des milieux humides mais apportent peu de qualité paysagère, du fait l'absence de valorisation des abords.