Der Norden das Landes wird von der flachen Oberlausitzer Teich- und Heidelandschaft eingenommen. Der mittlere Teil ist hügelig, während der Süden vom Oberlausitzer Bergland beziehungsweise Lausitzer Bergland geprägt ist, dessen höchste Erhebungen im Zittauer Gebirge liegen
Beide Teillandschaften sind Bestandteil des Lausitzer Gebirges, das sich mit seinem größten Teil in Tschechien befindet. Die wichtigsten Erhebungen und Berge der Oberlausitz sind: Lausche (793 m), Oybin (519 m), Landeskrone (420 m), Löbauer Berg, Czorneboh und Bieleboh.Alle größeren Flüsse der Oberlausitz fließen von Süden nach Norden. Im Westen bildete die Pulsnitz früher die Landesgrenze zu Sachsen. Die Spree nimmt ihren Ausgang ganz im Süden des Landes und fließt durch Bautzen.
Die Neiße (poln. Nysa) bildet heute die deutsch-polnische Grenze. Sie entspringt im böhmischen Isergebirge, tritt nahe Zittau auf Oberlausitzer Gebiet, durchfließt Görlitz und verlässt das Land bei Bad Muskau in Richtung Niederlausitz.
Oberlausitzer Hügellandschaft in Richtung Osten. Die Ostgrenze der alten Oberlausitz wurde vom Queis markiert, der auch an Lauban vorbeiströmt und weiter nördlich auf schlesischem Gebiet in den Bober mündet.
Besonders das mittlere offene Hügel- und Gefildeland zwischen Kamenz und Löbau, mit Bautzen im Zentrum war gut für die Landwirtschaft geeignet und ist auch heute noch sehr ertragreich.
Im 19. Jahrhundert wurde in der nördlichen Oberlausitz und im Osten zu beiden Seiten der Neiße und um Hoyerswerda herum Braunkohle gefunden. Besonders der Abbau im Tagebau hat große Teile der alten Kulturlandschaft zerstört. Derzeit wird noch im Tagebau Nochten südlich von Weißwasser und im polnischen Teil bei Turów Kohle gefördert.
Viele der alten Braunkohletagebaue wurden seit den 1970er Jahren rekultiviert, wobei besonders nach 1990 besonders viel Wert auf die Neugestaltung der Altindustrielandschaft gelegt wird. Die neuentstandenen und entstehenden Seen werden bereits als "Lausitzer Seenplatte" bezeichnet.