Входит в единую озерную систему с Ладожским озером. Расположено на северо-западе России и Беломоро-Балтийским каналом соединяется с Белым морем. Имеет максимальную глубину до 127 м, площадь вместе с островами составляет 9,7 тыс. км2.
Озеро имеет своеобразные очертания: к его центральной части с севера примыкают обширные глубоководные заливы, на северо-западе расположена самая глубоководная часть — большое Онего, к которому примыкают длинные узкие заливы и губы. Кроме крупных заливов и губ, озеро имеет и множество мелких. В северной части озера находятся наиболее крупные острова. Южная часть расчленена слабо и по характеру рельефа побережий резко отличается от северной: к ней примыкает широкая низменная равнина со множеством болот и небольших остаточных озер. Восточное побережье — ровная пологая местность, местами заболоченная.
Онежское озеро отчетливо делится на северную и южную части и по рельефу дна. Северная часть отличается большим разнообразием глубин и сложностью рельефа, южная часть — это ровный и глубокий водоем.