ภูมิภาคโอเดสซาตั้งอยู่บนที่ราบลุ่มทะเลดำที่งดงาม ทางตอนเหนือมีพรมแดนติดกับดินแดน Kirovograd และ Vinnitsa ทางตะวันตกกับรัฐมอลโดวาและ Transnistria ที่ไม่รู้จัก ทางตะวันออกมีพรมแดนร่วมกับภูมิภาค Nikolaev กับโรมาเนียทางตะวันตกเฉียงใต้.

จากทิศตะวันออกและตะวันตกเฉียงใต้ถูกกระแสน้ำอุ่นของทะเลดำพัดมา มีปากแม่น้ำจำนวนมากในบริเวณนี้

ทางด้านเหนือมีเดือยลักษณะของที่ราบสูง Podolsk – 286 ม. จากระดับน้ำทะเล คานและหุบแตกต่างกันในความลึก (สูงสุด 120 ม.)

ทางตะวันตกเฉียงใต้ระหว่างแม่น้ำ Dniester และ Prut บริเวณนี้มีลักษณะเป็นเครือข่ายร่องน้ำที่หนาแน่นและลึก

แม่น้ำที่ตั้งอยู่ในดินแดนของภูมิภาคนี้เป็นของแอ่งของ Southern Bug, Dniester และ Black Sea มีแม่น้ำประมาณ 200 สายโดยหลายสายแห้งเหือดในฤดูร้อน

ทางน้ำหลักคือแม่น้ำ Dniester และ Danube ซึ่งมีลำน้ำสาขามากมาย พวกเขามีความสำคัญทางเศรษฐกิจมาก