该陨坑西北毗邻伦福德环形山；东北靠近沃克陨石坑；巨大的阿波罗环形山坐落在它的东面；西南则是马克苏托夫环形山和戴维孙环形山。该陨坑的中心月面坐标为35.32°S 166.03°W，直径201公里，深度3.1公里。

奥本海默环形山的边缘外观非常接近圆形，但有几处已被撞击坑打破。陨坑外侧坡因撞击侵蚀而平缓，南、北侧外壁几乎与周边地形趋齐。坑内西侧内壁特别狭窄，但东侧较宽阔，东南内壁上坐落着醒目的卫星坑奥本海默 H；坑底表面相对平坦，靠近南、北内壁附近各延伸着一道直溪；西部地表上有三处较大的低反照率区。据推测，可能形成于堆积的火山碎屑岩，其中一处为卫星坑“奥本海默 U”；坑底东部还有四处较小的低反照率区域。