Το Overijssel έχει τη Γερμανία στα ανατολικά. Στα νότια βρίσκεται η περιοχή Achterhoek του Gelderland, στα δυτικά η περιοχή Veluwe του Gelderland και το Flevoland, ενώ στα βόρεια η Friesland και οι πρώην βάλτοι του Drenthe. Το Overijssel αποτελείται από τρεις περιφέρειες: Kop van Overijssel στα βορειοδυτικά, Salland στο κέντρο της επαρχίας και Twente στα ανατολικά. Εκτός από την πρωτεύουσα Zwolle, οι μεγαλύτερες πόλεις είναι το Almelo, το Deventer, το Enschede και το Hengelo.
Στα νοτιοανατολικά, η γη είναι κυρίως αμμώδης. Διασχίζεται από μικρά ποτάμια και ρυάκια. Παραδείγματα τέτοιων ποταμών είναι το Regge και το Dinkel. Στα βορειοδυτικά, η γεωλογία αποτελείται κυρίως από ιζήματα του Overijsselse Vecht και άργιλο. Τα βόρεια τμήματα καλύπτονταν κάποτε από veen (βάλτους) που χώριζαν τον ξηρότερο και πιο καλλιεργήσιμο νότο από το Drenthe. Αυτοί οι βάλτοι αξιοποιήθηκαν σε μεγάλο βαθμό ως καύσιμη ύλη. Μόνο μικρά τμήματα επιβιώνουν σήμερα (Engbertsdijksvenen κοντά στο Tubbergen, Witteveen (κοντά στο Haaksbergen, και το Aamsveen (κοντά στο Enschede). Στα ακραία βορειοδυτικά κυριαρχεί ένα σύστημα λιμνών που σχηματίστηκε από την πρώην εξόρυξη τύρφης, το Weerribben, το οποίο αποτελεί πολύτιμο υγρότοπο.
Το υψηλότερο σημείο στο Overijssel είναι η κορυφή του Tankenberg, ένας λόφος στο δήμο Losser. Είναι 89 μέτρα (295 πόδια). Το χαμηλότερο σημείο βρίσκεται στο Mastenbroek Polder κοντά στο Kampen, 2 μέτρα κάτω από την επιφάνεια της θάλασσας.