Hồ Ontario nằm ở cực đông của Ngũ Đại Hồ và là hồ có diện tích bề mặt nhỏ nhất (7,340 sq mi, 18,960 km2),[5] mặc dù nó vượt hồ Erie về khối lượng nước (393 cu mi, 1,639 km3). Hồ Ontario là hồ lớn thứ 13 trên thế giới. Nếu tính cả các đảo trên hồ, đường bờ hồ có chiều dài 712 dặm (1.146 km). Là hồ cuối cùng trong chuỗi thủy văn Ngũ Đại Hồ, hồ Ontario có độ cao bề mặt trung bình thấp nhất trong các hồ, ở mức 243 feet (74 m) so với mực nước biển và thấp hơn 326 foot (99 m) so với các hồ khác. Hồ Ontario có chiều dài tối đa và chiều rộng tối đa lần lượt là 193 dặm pháp định (311 kilômét; 168 hải lý) và 53 dặm pháp định (85 km; 46 nmi).[6] Độ sâu trung bình của hồ là 47 fathom 1 foot (283 ft; 86 m), với độ sâu tối đa là 133 fathom 4 feet (802 ft; 244 m).[6][7] Nguồn nước chính của hồ là sông Niagara, đường thoát nước hồ Erie, với sông Saint Lawrence đóng vai trò là cửa xả nước. Lưu vực hồ Ontario có diện tích 24,720 dặm vuông (64,030 km2).[5][9] Giống như các hồ khác trong Ngũ Đại Hồ, mực nước hồ Ontario thay đổi trong năm (nguồn nước đầu vào thay đổi theo mùa) và giữa các năm (do có các xu hướng dài hạn về lượng mưa). Các dao động của mực nước là một phần không thể thiếu của hệ sinh thái hồ, tạo ra và duy trì các vùng đất ngập nước rộng lớn.[10][11] Ngành thủy sản nước ngọt trên hồ cũng có vai trò quan trọng trong việc phát triển kinh tế, tuy nhiên ngành này bị tác động tiêu cực từ một số nhân tố, chẳng hạn như việc đánh bắt cá quá mức, ô nhiễm nước và các loài sinh vật xâm lấn.[12]

Các doi cát được hình thành từ các luồng gió và dòng chảy phổ biến tạo ra một số lượng đáng kể các đầm phá và các bến cảng tự nhiên mà tàu thuyền có thể tránh bão, đa số gần (nhưng không giới hạn ở) hạt Prince Edward, Ontario, và đường bờ biển phía cực đông. Cảng Toronto là một ví dụ nổi bật, được chọn là bến cảng chiến lược của thủ đô Thượng Canada. Các ví dụ khác đó là cảng Hamilton, vịnh Irondequoit, vịnh Presqu'ile và vịnh Sodus. Các doi cát cũng là địa điểm có các bãi biển dài, chẳng hạn như công viên tỉnh Sandbanks và công viên bang Sandy Island Beach. Các vùng đất ngập nước rộng lớn có kết nối với các doi cát này, hỗ trợ nơi sinh sống của số lượng lớn các loài động thực vật, cũng như là khu vực nghỉ chân chủ yếu của các loài chim di cư.[13][14] Presqu'ile, trên bờ bắc của hồ Ontario, đặc biệt quan trọng về mặt này. Một đặc điểm thú vị của hồ là vịnh Quinte có hình chữ Z ngăn cách hạt Prince Edward với đất liền Ontario, để lại một eo đất 2 dặm (3,2 km) gần Trenton; đặc điểm này cũng hỗ trợ nhiều vùng đất ngập nước và thực vật thủy sinh, cũng như các ngành thủy sản có liên kết.

Các con sông chính chảy vào hồ Ontario bao gồm sông Niagara, sông Don, sông Humber, sông Trent, sông Cataraqui, sông Genesee, sông Oswego, sông Black, sông Little Salmon, và sông Salmon.