Большая часть П. о. лежит в подзоне ковыльно-типчаковых степей на темно-каштановых почвах, почти полностью распаханных; это — основной район неполивного земледелия и освоения целины. На крайнем С. — южная лесостепь с чернозёмными почвами и берёзовыми колками среди разнотравных степей. В долине Иртыша — злаково-разнотравные и пойменные луга, заливные сенокосы и ленточные боры; вокруг озёр и в долинах пересыхающих рек — злаково-осоковые луга и тростниковые заросли. В южной части левобережья Иртыша — типчаково-полынные и полынно-солянковые полупустыни на светло-каштановых почвах с пятнами солонцов и солончаков, используемые под пастбища; на песчаных участках правобережья — ленточные сосновые боры. В Баянаульских горах — небольшие массивы сосново-берёзовых лесов на сильно щебнистых каштановых почвах. В степях П. о. имеются грызуны (степная пеструшка, заяц-беляк, сурок-байбак, суслик, тушканчик), встречаются хищники: волк, лисица, степной хорь, ласка; из птиц распространены жаворонки, перепел, утки, кулики и др. В озёрах: карась, чебак, линь, окунь; в Иртыше: щука, окунь, судак, язь, налим, нельма. Акклиматизированы белка-телеутка (в борах) и ондатра (в тростниковых зарослях).
Население П. о. составляют казахи, русские, украинцы, татары, белорусы, молдаване, мордва, чуваши, удмурты, башкиры и др. Особенно многонациональны городские поселения и усадьбы новых зерновых совхозов. Средняя плотность населения 5,9 чел. на 1 км2 , с колебаниями от 10—15 чел. на 1 км2 на С., на правобережье и в долине Иртыша, до 0,6—0,8 чел. на 1 км2 — на Ю.-3., на левобережье. Городское население — 54%. Все города (кроме Павлодара) и посёлки городского типа возникли в годы Советской власти. Большинство городских поселений связано с разработкой полезных ископаемых (г. Экибастуз, посёлки Таволжан, Калкаман, Бозшаколь, Майкаин, Шоптыколь) или являются организующими центрами с.-х. районов (г. Иртышск, посёлки Щербакты, Качиры, Краснокутск).
Хозяйство. В П. о. преобладает крупная промышленность, преимущественно энергетическая, топливная, металлургическая, машиностроительная, химическая, а также лёгкая и пищевая промышленность. Энергетика базируется на местном экибастузском, привозном кузнецком и карагандинском углях и мазуте; крупнейшие тепловые электростанции в гг. Экибастузе, Павлодаре, Ермаке; все они входят в единую энергосистему Западной Сибири и Северного Казахстана. Главные отрасли горнодобывающей промышленности: добыча угля (Экибастузское и Майкубенское месторождения: 36 млн. т в 1973) и руд цветных металлов и золота (Майкаин, Бозшаколь) — в районе Казахского мелкосопочника, добыча соли — в озёрах Прииртышья (Калкаман, Таволжан и др.), огнеупорных глин и известняков — в долине Иртыша. Почти вся обрабатывающая промышленность сосредоточена в г. Павлодаре : машиностроение и металлообработка (заводы: тракторный, судостроительно-судоремонтный и др.), химическая и особенно пищевая (мясной и мельничный комбинаты, заводы молочных консервов, маслодельный, пивоваренный, рыбный и др.) и отчасти лёгкая; создана крупная промышленность стройматериалов. Важнейшие новостройки промышленности — заводы: алюминиевый (на базе тургайских и козыревских бокситов) в Павлодаре, ферросплавов и ГРЭС в Ермаке. В ряде районных центров: маслозаводы, мельницы, мебельные и швейные фабрики, известковые заводы и др. Строится (1974) нефтепровод Омск — Павлодар — Чимкент и нефтеперерабатывающий завод. Создаётся Павлодарско-Экибастузский промышленный узел с энергоёмкими отраслями промышленности.
Среди с.-х. угодий П. о. значит, часть занимают пастбища (6237 тыс. га ) — летние на С., в правобережье Иртыша и по склонам мелкосопочника, осенне-весенние и летние — в полупустыне левобережья и вокруг озёр. Сенокосов 297 тыс. га — заливных в пойме Иртыша, суходольных — на нераспаханных участках целинных земель. На пашню (почти целиком неполивную) приходится 3454 тыс. га. В 1954—58 в П. о., главным образом на левобережье Иртыша, освоено несколько млн. га целинных и залежных земель и созданы новые зерновые совхозы. В сельском хозяйстве сочетается крупное зерновое земледелие с полустойловым молочно-мясным скотоводством, птицеводством, свиноводством и тонкорунным овцеводством — на степном С. и В.; зерновое земледелие с отгонно-пастбищным животноводством (мясосальные и грубошёрстные овцы, мясной крупный рогатый скот) и табунным коневодством — в более засушливых частях левобережья Иртыша; сельское хозяйство пригородного типа (молочный скот, картофель, овощи) — в долине Иртыша, вокруг промышленных центров. Посевная площадь 3289,9 тыс. га (1973), в том числе под зерновыми культурами более 50% (1827,3 тыс. га ), главным образом под яровой пшеницей (976,4 тыс.); возделываются также ячмень (344,3 тыс. га ), просо (190,8 тыс.), гречиха (204 тыс.) и кормовые культуры (1413,3 тыс.), главным образом многолетние травы (1121,8 тыс.) и кукуруза на силос и зелёный корм (216,5 тыс. га ). Среди технических культур (23,8 тыс. га ) преобладает подсолнечник (22,2 тыс. га ). Небольшие площади заняты картофелем, овощами и бахчами (25,5 тыс. га ); славятся арбузы долины Иртыша. В поголовье скота резко преобладают овцы (1613,8 тыс. голов на 1 января 1974); разводят также крупный рогатый скот (612,5 тыс., в том числе 196,5 тыс. коров), лошадей (100,7 тыс.), свиней (120,3 тыс.), коз (21,1 тыс.) и домашнюю птицу (2335,8 тыс. голов). По Иртышу и берегам пресных озёр — рыболовство, в полупустыне и в районе мелкосопочника — охота, в борах правобережья Иртыша — лесозаготовки.