Полесская низменность находится в западной части Восточно-Европейской равнины. Общая площадь около 270 тыс. км², высоты 100—250 м. В южной части над низменностью поднимается Словечанско-Овручский кряж (высота до 316 м).
Крупнейшие реки, протекающие по Полесской низменности, — Днепр (в среднем течении), Припять, Десна. Характерен высокий уровень грунтовых вод. В 1960-х — 1980-х гг. здесь проводились значительные работы по осушению земель.