Die Orlasenke ist ein Ergebnis des Zechsteinmeeres, dass im Laufe der Jahrmillionen mehrmals existiert hat.
Das Zechsteinmeer war ein flaches Randmeer vor 258 Millionen Jahren in Mitteleuropa, dass durch Absenkung der Erdkruste entstand. Es erstreckte sich in seinen südlichen Ausläufern über das heutige Mitteldeutschland bis fast  zu den Alpen hin. 
Die Orlasenke ist ein ehemaliger Teil des Bodes vom Zechsteinmeeres, der sich abgesenkt hat. Hier und da ragen noch einige Zechsteinriffe heraus, wie Pinsenberg Brandenstein, Leuchtenburg und der Totenstein. Möglicher Weise floss einmal die Orla bis nach Saalfeld.
Die Orlasenke umfasst eine Fläche von etwa 150 km². Sie beginnt, je nach Blickwinkel, im Osten bei Triptis. Hier entspringt auch die Orla, 408 m NN. Die Senke endet im Westen bei Könitz, 290 m NN. Von hieraus fließt das Wasser der Kotschau Richtung Pößneck. Mitten drinnen ist der Abfluss durch das Orlatal. Bei Köstitz fließen Orla und Kotschau zusammen, um ihren Weg Richtung Saale zu nehmen, 198 m NN.  In Freienorla / Orlamünde wird die Saale erreicht, 166 m NN. Die Orlasenke hat eine Tiefe beim Zusammenfluss von Orla und Kotschau von 210 m.
Die Orlasenke oder auch Orlagau ist etwa 32 km lang und 5 km breit. Flankiert wird sie im Norden von der Vorderen Heide und dem Thüringer Holzland. Im Süden ist das Thüringer Schiefergebirge oder auch Oberland genannt.
Durch die Senke wurde 1871 die Eisenbahn gebaut, Gera - Saalfeld. An der Bahnstrecke liegen Triptis, Neustadt/Orla, Neunhofen, Oppurg, Pößneck, Krölpa, Unterwellenborn und Saalfeld.
Viele Straßen durchziehen die Orlasenke. Aber nur die B 281 durchquer das ganze Tal von Ost nach West. An ihrem Weg liegen viele Städte und Gemeinden.

Triptis ist die Stadt des Porzellans und Besitzer einer Trampeli-Orgel.

Oberpöllnitz hat hat ein bemerkenswertes Rundschloss.

Lemnitz hat ein Schloss, wie andere Orte auch Schlösser und Gärten haben.

Neustadt hat einen alten Stadtkern mit den Fleischbänken und einen Cranach-Altar.

An Neunhofen schließt sich ein malerisches Mühlental an.

Kolba lädt zum Verweilen im Rittergut Positz ein.

Oppurg glänzt mit seinem Schloss und Park.

Pößneck war früher eine Textilindustrie heute die Stadt des Buches und der ersten Thüringer Landesgartenschau.

Krölpa hat die wertvollen Gipsbrüche und ein Schloss als Schule.

Ranis am Rande der Orlasenke besitzt die 1000 jährige Burg Ranis und das Wisentgehege.

Die Plothener Seenplatte ist ein ausgezeichnetes Vogelschutzgebiet.

Könitz hat ein Schloss und eine Porzellanfabrik mit Werksverkauf.
Hier hat man dann die Wasserscheide und das Ende der Orlasenke erreicht, denn ab hier fließ das Wasser direkt in die Saale bei Saalfeld.