Делилась на уезды: Бирский, Бугульминский, Бузулукский, Верхнеуральский, Мензелинский, Оренбургский, Стерлитамакский, Троицкий, Уфимский, Челябинский. 24.4(6.5).1802 восстановлены упразднённые в 1796–1797 Белебеевский и Бугурусланский уезды.
По указу имп. Николая I от 6(18).12.1850 о создании Самарской губернии в её состав из Оренбургской губернии переданы Бугульминский, Бугурусланский и Бузулукский уезды.
5(17).5.1865 из Оренбургской губернии выделена Уфимская губерния, после чего Оренбургская губерния стала делиться на 5 уездов: Верхнеуральский, Оренбургский, Орский, Троицкий, Челябинский.
Оренбургская губерния охватывала территорию большей части современных Оренбургской и Челябинской областей и юго-восток Башкортостана.
Упразднена в 1928 году.