部多山，最高点海拔1609米。岛上富有石油、天然气、煤等资源，森林或灌木丛覆盖面积5万平方公里左右，林区占四分之一。在岛的北部和中部有4亿立方米蓄积量的云杉、松树和落叶松。在北部也有油井和天然气。煤在岛上分布很广，煤矿的蕴藏量共190亿吨，东岸的煤主要为褐煤。渔业资源发达。库页岛海岸线弯曲较少，缺乏良港。由于该岛处于环太平洋地震带因此地震频繁。
气候.库页岛属于大陆性气候，气候寒冷，夏季短暂，冬季长达六个月，冬天的平均气温都在-19℃至-24℃之间，较北方的地区气温可低到-40℃。