Рельеф Сахалина разнообразен и сложен. Длина береговой линии острова составляет около 2500 км. Берега северной оконечности Сахалина - п-ов Шмидта - гористые. Здесь имеются два хребта - Восточный и Западный, разделенные Пиль-Диановской низменностью. Максимальные высоты, соответственно, г. Три Брата (вершина Второй Брат) на Восточном и г. Эспенберга на Западном.
От юго-западной части п-ова Шмидта до мыса Уанди берега плоские и низменные, преимущественно песчаные и заболоченные (так называемые аккумулятивные прибрежные равнины). Крупнейшие заливы здесь Северный, Помрь (Пронге), Байкал, Тык.
Прибрежные низменности плавно переходят в Северо-Сахалинскую равнину. Ее центральная часть (от залива Байкал до слияния рек Тымь и Ныш) представляет собой полого-холмистую поверхность со слабо выраженными водоразделами. С запада и востока центр равнины отделяют от прибрежных низменностей невысокие хребтики, состоящие из останцов (Вагис, Даахуриа...).
От мыса Уанди до г. Углегорска тянутся гористые берега, круто обрывающиеся к морю. Образуют их отроги Западно-Сахалинских гор. Далее, до мыса Крильон и от него на север до г. Анива, берега террасированные. Исключение - район г. Красногорска, где горы отступают от побережья, образуя местами заболоченную равнину (Айнская низменность). Берег залива Анива в основном низменный, ровный и песчаный. От мыса Анива до мыса Свободный берега обрывисты и скалисты. Побережье залива Мордвинова имеет низменные берега. От мыса Тунайча до мыса Соймонова побережье в большей части низменное, местами подступают морские террасы, а в районе Пояска высятся горы, круто спускающиеся к морю. От мыса Соймонова начинается залив Терпения. Западный его берег песчаный и ровный, северный - заболоченный (Поронайская низменность). Восточное побережье залива образовано п-овом Терпения. Северная и центральная части его всхолмлены, южная - заболочена. От п-ова Терпения до р. Пильнги береговая линия имеет гористый характер, но местами здесь вкрапливаются террасы. Севернее, до п-ова Шмидта, восточное побережье Сахалина представляет собой низменные берега со множеством заливов и озер лагунного типа, отделенных от моря песчано-галечниковыми косами.
Вдоль восточного побережья, от мыса Терпения до устья р. Ныш и Набильской низменности, тянутся в меридиональном направлении Восточно-Сахалинские горы. Они представлены Лопатинским горным узлом с отходящими от него хребтами: Набильским, Луньским, Центральным, Абрамовским... В Восточно-Сахалинских горах находится вершина Лопатина - 1609 м над у.м. Это наивысшая точка о. Сахалин. Водораздельная линия Восточно-Сахалинских гор не имеет определенного простирания и смещается то к востоку, то к западу.
Западно-Сахалинские горы вытянулись вдоль западного побережья от верховьев р. Виахту до мыса Крильон. Представлены группой горных цепей и хребтов, разделенных продольными долинами. Основной - Камышовый хребет, с высшими точками - г. Возвращения (1322 м) и г. Журавлева (1325 м над у.м.). С востока параллельно ему идут Таулан-Армуданский, Онорский хребты (г. Онор - 1327 м), т.н. Поронайская цепь, Славянский хребет и др. Западнее - Северо-Прибрежная и Приморская цепи (Крутой, Агневский, Лесогорский, Углегорский, Приморский хребты, горы Ламанон).
Восточно-Сахалинские и Западно-Сахалинские горы разделены Тымь-Поронайской низменностью. Она представляет собой плоскую, интенсивно заболоченную равнину с абсолютными отметками 8 - 10 м в южной части, 60 - 70 - в центре и 157 м на водоразделе рек Тымь и Поронай. На севере она сливается с Северо-Сахалинской равниной, а в нижнем течении р. Тымь переходит в Набильскую низменность.
К югу высота Западно-Сахалинских гор уменьшается, и на перешейке Поясок (Ильинский) местность приобретает холмистый характер. Отсюда начинается Южно-Камышовый хребет с максимальной высотой 1021 м (г. Спамберг). Параллельно ему с запада простирается Южно-Прибрежная цепь, с востока - хребты Шренка, Долинский, Мицульский, Таранайский.
Восточные отроги Западно-Сахалинских гор в южной части острова переходят в Сусунайскую низменность, которая протянулась от мыса Сенявина до залива Анива. Абсолютные отметки высот - 4 - 6 м, за исключением водораздела рек Сусуя и Бол. Такой (60 м). Поверхность слабо заболочена.
С востока низменности располагаются Сусунайский хребет с максимальной высотой 1047 м (г. Пушкинская) и Корсаковское плато. Они, в свою очередь, Муравьевской низменностью отделяются от Тонино-Анивского (670 м - г. Крузенштерна) и Восточно-Анивского (504 м - г. Айруп) хребтов, протянувшихся от мыса Свободный до мыса Анива.
Таким образом, в целом по характеру рельефа о. Сахалин можно разделить на следующие районы:
1. Полуостров Шмидта.
2. Северо-Сахалинская равнина.
3. Западный горный, включающий прибрежную часть острова и Западно-Сахалинские горы.