L'Ogliastra è situata nella zona centro orientale della Sardegna. Appare come un anfiteatro naturale delimitato dalle montagne. Si affaccia ad est sul Mar Tirreno, confina a nord-ovest con la Provincia di Nuoro e a sud-ovest con la Provincia di Cagliari.
Il suo vasto territorio è prevalentemente collinare/montuoso comprendendo il massiccio del Gennargentu con la sua vetta più alta, Punta La Marmora 1834 m slm, le piccole porzioni di pianura sono collocate in prossimità dei paesi costieri.
La Provincia istituita nel 2005 comprende 23 comuni, con i suoi 1.854 Kmq è 75esima per superficie rispetto alle 110 province italiane, mentre con i suoi 58.000 abitanti circa è ultima per la quantità di popolazione e la stessa posizione in classifica la ottiene per la densità di abitanti per Kmq (31,5 ab/Kmq).
Il clima è generalmente mite, i venti costanti e talvolta impetuosi.