Overijssel are Germania la est. Regiunea Achterhoek din Gelderland se află la sud, regiunea Veluwe din Gelderland și Flevoland se află la vest, iar Friesland și fostele mlaștini din Drenthe la nord. Overijssel este alcătuit din trei regiuni: Kop van Overijssel, în nord-vest, Salland, în centrul provinciei, și Twente, în est. În afară de capitala Zwolle, orașele principale sunt Almelo, Deventer, Enschede și Hengelo.
În sud-est, terenul este în mare parte nisipos. Sunt râuri și pârâuri mici care îl străbat. Exemple de astfel de râuri sunt Regge și Dinkel. În nord-vest, geologia este formată în principal din sedimente din Overijsselse Vecht și argilă. Părțile nordice au fost cândva acoperite de veen (mlaștini) care separau sudul mai uscat și mai arabil de Drenthe. Aceste mlaștini au fost exploatate în mare măsură ca și combustibil. În prezent, doar mici porțiuni au supraviețuit (Engbertsdijksvenen lângă Tubbergen, Witteveen (lângă Haaksbergen și Aamsveen (lângă Enschede). Extremul nord-vest este dominat de un sistem de lacuri format de fostele exploatări de turbă, Weerribben, care este o zonă umedă valoroasă.
Cel mai înalt punct din Overijssel este vârful Tankenberg, un deal din comuna Losser. Acesta are o înălțime de 89 de metri (295 ft). Cel mai scăzut punct se află în polderul Mastenbroek, lângă Kampen, la 2 metri sub nivelul mării.