İl toprakları Sakarya nehri ve Porsuk Çayı`nın suladığı geniş düzlüklerle bunları çevreleyen dağlardan oluşur. İlin Karadeniz Bölgesi`ne taşan kuzey kesimi, doğu-batı doğrultusunda uzanan Sündiken Dağları`yla kaplıdır. Doğuda Sakarya Vadisine kadar sokulan Sündiken Dağları, Sündiken Doruğunda 1,770 m.`ye yükselir.Ana Britannica Ansiklopedisi 8. Cilt s.300
- Eskişehir Ovası: İç Anadolu Bölgesi`nin kuzeybatısında tektonik kökenli ovadır. Batı-Doğu doğrultusunda uzanır; ortasından Sakarya`nın önemli kollarından olan Porsuk Çayı geçer. Zengin bir tarım alanı olan Eskişehir Ovası`ndan doğu-batı doğrultusunda işlek demir ve kara yolları geçer.Ana Britannica Ansiklopedisi 8. Cilt s.301
Akarsu ve barajları
Akarsular
- Sakarya Nehri; Çifteler İlçesi`nin sınırları içinde yer alan "Sakaryabaşı" denilen yerden çıkmaktadır. Buradan çıkan su, önce Bardakçı Suyu ile, sonra Seydisu ve Sarısu ile birleşerek güneydoğuya doğru akar. Çakmak Köyü yakınında Ankara - Eskişehir arasında il sınırı olur ve kuzeye döner. Kıran Hamamı denilen yerde Porsuk Çayı ile birleşir ve kuzeye doğru akar. Sarıyer Barajı`ndan sonra akışı batıya döner.
- Porsuk Çayı ve kolları: İki koldan oluşmuştur. Birincisi, Porsuk suyudur. Kaynağı Murat Dağı`ndadır. Altıntaş havzasında hafif meyilli bir arazide akar. Diğer kol, Kütahya`nın batısından gelir. Bu, şehrin kuzeyinden "Porsuk Çayı" adı ile geçen sudur. Bunlar Çukurova`da birleşerek ve Eskişehir il sınırında, İncesu Köyü`nün yakınındaki Kalburcu Çiftliği`nden geçerler. Sonra sırasıyla Kunduzlar, Kargın Deresi, Ilıcasu, Mollaoğlu Deresi, Sarısu, Keskin-Muttalip dereleriyle birleşerek, Sakarya Nehri`ne yaklaşırken de Pürtek Çayı`nı içine alır.
Barajlar
- Porsuk Barajı: Porsuk Çayı üzerindedir. Şehrin su, taşkınlarını, önlemek, sulama ve kullanma suyunu temin amacıyla yapılmıştır. Ayrıca burası balık üretimi ve mesire yeri olarak da kullanılmaktadır.
- Sarıyar Barajı: Ankara il sınırında, Sakarya Nehri üzerinde kurulmuştur. Amacı Batı Anadolu`nun elektrik gereksinimini karşılamaktır.
- Musaözü Barajı: Eskişehir`den 28 km. uzaklıkta bulunan Mollaoğlu deresi üzerindedir. Yine taşkından korunma ve sulama amacıyla kurulmuş olup, ağaçlandırılan çevresi, Eskişehirlilerin tatil günlerinde rağbet ettikleri mesire yerlerinden biridir. Balık üretimi de yapılır.
- Gökçekaya Barajı: Eskişehir`in kuzeydoğusunda Sakarya Nehri üzerindedir. Elektrik üretmek amacıyla kurulmuştur.
- Darıdere Barajı: Sarısu deresinin üzerinde kurulmuştur. Eskişehir`e yararlı olan barajlardan biridir. İnönü`yü sulamak ve taşkınları önlemek amacıyla kurulmuştur.
- Yağrı Barajı: Eskişehirden 140 km uzaklıkta bulunan, Günyüzü`nün, Mercan köyünün, Yağrı adlı yaylasında bulunmaktadır. Köylülerin sulama işlerinde büyük faydası vardır.