Oberösterreich wird durch die von West nach Ost fließende Donau in 2 Teile gegliedert.
Nördlich der Donau liegt das Berg- und Hügelland des Mühlviertels, das zur Böhmischen Masse gehört. Dieses Granitplateau ist geologisch eines der ältesten Gebiete Europas mit dem Plöckenstein (1.378m) als höchste Erhebung. Am Südrand hat die Donau den Sauwald (895m) und den Kürnberger Wald von diesem Granit- und Gneishochland abgetrennt.
Südlich der Donau schließt das Alpenvorland, welches im Tertiär unter dem Meeresspiegel lag, mit einer Breite von bis zu 50 km und Seehöhen zwischen 250 m und 800 m an. Es wird von etlichen Flüssen (Traun, Krems, Steyr, Enns) geteilt, und entlang von Salzach und Traun sind eiszeitliche Moränenhügel zu finden. An der Donau liegen die großen Stromebenen des Eferdinger und Linzer Beckens.
Noch weiter südlich - an das Alpenvorland anschließend - steigen die Kalkalpen bis zum höchsten Gipfel des Landes (Dachstein 2.995 m) hin an. Hier sind auch die östlichsten Gletscher (Hallstätter Gletscher) der Alpen zu finden. Das Alpengebiet umfasst das Salzkammergut, das Tote Gebirge und das Pyhrn-Eisenwurzen-Gebiet.
