Hedmarks geografi preges i stor grad av Glomma, som renner gjennom hele fylket fra nord til sør, og tilhørende vassdrag. Dalføret Glomma danner kalles Østerdalen fra Os til Elverum, og Glåmdalen fra Våler til den renner ut av fylket i Sør-Odal. Dalføret preges i mye mindre grad av fjell og fjellandskap enn de andre store dalførene på Østlandet, bare lengst i nord kan det kalles en fjelldal. Vest i Hedmark, ved Mjøsa, ligger de mest fruktbare jordbruksområdene i fylket. Her finner vi også den største befolkningskonsentrasjonen. I øst, i Trysil og Engerdal, drenerer mye av vassdragene til Sverige og Klarälven.