Рельеф острова составлен средневысотными горами, низкогорьями и низменными равнинами. Южная и центральная части острова характеризуются горным рельефом и состоят из двух меридионально ориентированных горных систем - Западно-Сахалинских (до 1327 м высотой - г. Онор) и Восточно-Сахалинских гор (до 1609 м высотой - г. Лопатина), разделенных продольной Тымь-Поронайской низменностью. Север острова (за исключением полуострова Шмидта) представляет собой пологую холмистую равнину.
Берега острова слабо изрезаны; крупные заливы - Анива и Терпения (широко открыты к югу) находятся соответственно в южной и средней части острова. В береговой линии выделяются два крупных залива и четыре полуострова.
