Iturup består av vulkanske massiv og fjellrygger. En rekke vulkaner går fra nordøst til sørvest og danner ryggraden på øya. Den høyeste av disse er Stokap (1634 moh) sentralt på øya. Kysten av Iturup er høy og bratt. Vegetasjonen består hovedsakelig av gran, lerke, furu og blandingsløvskog med or, lian og kurilsk bambuskratt. Fjellene er dekket av bjørk og sibirsk dvergfuru, urter eller bare bart fjell.