Осогово е най-северно разположената планина от Осоговско-Беласишката планинска група, както и най-високата планина от тази редица. Напряко на основното ѝ било, от югоизток на северозапад планината е поделена между България и Република Северна Македония, като североизточната по-малка част остава на българска територия, а югозападната, по-голямата част – на северномакедонска.
От югозапад на североизток планината има дължина от 67 – 68 km, а ширината ѝ е 32 – 34 km. Общата ѝ площ е 4223 квадратни километра, от тях 996 квадратни километра се простират между Кюстендилската и Каменичката котловина.
Частта от Осогово, която се намира в България се разделя на два дяла наречени западен или висок дял и източен или нисък дял. Двата дяла на Осоговската планина се различават значително по строеж, възраст на скалите и релеф. За граница между дата дяла се приемат реките Новоселска река и Добра река.
Осогово има асиметричен профил – стръмен северен склон по дължината на Кюстендилския разлом и полегат югоизточен към долината на река Елешница.
Като цяло планината е изградена от кристалинни скали, в които е вместен мощен гранитов плутон. Пресича се от терциерни вулканични тела, а югоизточните ѝ склонове са покрити от седиментни скали.
Осогово е важен хидрографски възел. Речната мрежа има голяма гъстота над 2 километра на квадратен километър. Реките, които извират от българската част на планината са десни притоци на река Струма, като по-значителни от тях са реките Бистрица, Елешница, Драговищица и Треклянска. Реките Бистрица и Елешникца извират непосредствено под връх Руен. Планина Осогово има отток от около 20 литра в секунда на квадратен километър. В долините на река Елешница и река Речица пък има карстови извори.
На територията на планината се намира резерватът "Църна река", който е единствената защитена територия в планината с обща площ 190,8 ха, от която залесена 185,3 ха. Обявен е за опазване на характерни горски екосистеми. В резервата не са разрешени човешки дейности.
В Осоговската планина можете да видите дървета от вида гигантска секвоя, която се намира в местността "Юч бунар" в землището на с. Богослов, както и "Вековна букова гора"в местността "Света гора" - манастира "Свети Лука" в землището на с. Граница.
