Флора Сахалинской области насчитывает 1400 видов растений. Наиболее распространены елово—пихтовые леса, состоящие из аянской ели и сахалинской пихты. На севере встречается даурская лиственница, береза белокорая и каменная. Травяная растительность на Сахалине, Кунашире, Итурупе и некоторых других островах высокая и очень густая. Почти все склоны сопок покрыты бамбуковыми зарослями. Растения достигают 3–4 м в высоту. Из редких видов можно встретить элеутерококк, диморфант, магнолию, калину Райта, ель Глена, тис, орех Зибольда. Разнообразны дикорастущие ягодники: красника, брусника, морошка, пушица, голубика, малина, смородина. В южной части области произрастают характерные для южных районов дуб, ясень, аралия, калопонакс, гортензия, лиана и лимонник.
Животный мир региона представлен такими обитателями, как медведь, росомаха, лиса, соболь, заяц, северный олень, белка, бурундук, горностай, выдра. На острове Тюлений, расположенном к востоку от Сахалина, находится лежбище морских котиков.
Климат муссонный, характеризующийся холодной, но более влажной и менее суровой, чем на материке, зимой и прохладным дождливым летом. Средняя температура января – от минус 6 °C на юге до минус 24 °C на севере, средняя температура августа – от 19 °C на юге до 10 °C на севере. Количество осадков: на равнинах около 600 мм в год, в горах до 1200 мм в год. Самым теплым месяцем считается август.
XI–I вв. до н. э. В древнекитайском географическом трактате сообщается, что к северо—востоку от Китая находится Сюаньгуго – Царство Черноногих, а к северу от него – Маоминьго – Царство Волосатых и лаоминь – народ лао. По мнению многих исследователей, речь идет о землях гиляков (нивхов) и айнов.
VII–X вв. н. э. Новые сообщения в китайских документах о народах Сахалина (гиляках—нивхах и куя—хайнах). Появление сведений о стране Люгуй (вероятнее всего, речь идет о Сахалине).
1263. Монгольские отряды достигают устья Амура и подчиняют себе племена гилеми (гиляков или нивхов) Нижнего Амура и Северного Сахалина.
1271–1295. Путешествие венецианца Марко Поло по странам Восточной и Центральной Азии. Появление в Европе первых сведений об островах в северной части Тихого океана.
1287. Размещение на Сахалине монгольских гарнизонов.
20–ые годы XIV в. Монголы покидают Сахалин.
XVII в. Из Приамурья на Сахалин переселяется племя ороков.
1639. Достижение И.Ю. Москвитиным и отрядом русских казаков Охотского моря.
1643. Исследование Курильских островов и Южного Сахалина голландской экспедицией под командованием мореплавателя М.Г. Фриза.
1646. Амурский поход под руководством В.Д. Пояркова. Открытие северо—западного побережья Сахалина.
1697. В.В. Атласов и отряд русских казаков с южной оконечности Камчатки видят остров Алаид в северной части Курильской гряды.
1711. Д.Я. Анциферов и И.П. Козыревский с отрядом казаков высаживаются на острове Шумшу в северной части Курильской гряды.
1713. И.П. Козыревский составляет «Чертеж морским островам». Сюда вошла информация о большинстве Курильских островов и Японии.
1719–1722. Русские геодезисты И.Б. Евреинов и Ф.Ф. Лужин по приказу Петра I исследуют северную часть Тихого океана. Составлена карта Камчатки и Курильских островов.
1738–1742. Исследование Курильских островов и восточного побережья Сахалина русскими кораблями под командованием М.П. Шпанберга.
1786. Исследование Южного Сахалина японскими мореплавателями во главе с О. Иппэи и М. Токкунаем.
1787. Исследование берегов Сахалина французской экспедицией во главе с Жаном Франсуа де Гало Лаперузом.
1796–1797. Исследование Сахалина английской экспедицией во главе с В.Р. Броутоном.
1798. Японская экспедиция во главе с К. Сигэтоси и М. Токкунаем устанавливает на острове Итуруп столб с надписью: «Эторофу – владение Великой Японии».
1805. Исследование побережья Сахалина русской экспедицией во главе с И.Ф. Крузенштерном. Безуспешная попытка пройти между Сахалином и материком.
1806–1807. Первый русско—японский вооруженный конфликт в южной части Сахалина и на Курильских островах, разгром японских поселений на Южном Сахалине, провозглашение Сахалина владением России.
1808–1809. Восстановление японцами разгромленных поселений на Сахалине и острове Итуруп. Путешествия японских чиновников по восточному и западному побережьям Сахалина.
1849. Исследование русского лимана под командованием Г.И. Невельского, найден пролив между Сахалином и материком.
1850. Присоединение острова Сахалин к России.
1869–1906. Сахалин официально объявлен местом каторги и ссылки. Основание военных постов и поселений на территории острова.
1904–1905. Русско—японская война. Оккупация японскими войсками Сахалина. Подписание Портсмутского мирного договора, по которому Россия уступает Японии южную часть Сахалина и Курильские острова. Граница проходила по 50–й параллели.