库页岛地形以平原为主，地势南高北低，中南部多山。西萨哈林山脉和东萨哈林山脉纵贯库页岛沿岸。库页岛南北长948公里，东西宽6～160公里，平原面积约7.64万平方公里。库页岛的资源非常丰富，包括森林资源，煤炭资源和沿海水生资源。

库页岛地形南北狭长，其形状如鱼，北部是北萨哈林低平原，地势较低，沿岸多潟湖。中南部主要是山地，西有西萨哈林山脉，东为东萨哈林山脉，最高峰洛帕季纳山海拔1609米。两山脉之间是特米－波罗奈谷地。