Das Departement lag im äußersten Nordosten des Kaiserreichs Frankreich. Im Südosten begrenzte die Weser das Departement, im Süden die Werre, die Aa, der Johannisbach und der Teutoburger Wald. Im Westen reichte das Departement bis an die namensgebende Ems bis fast hinauf zu ihrer Mündung in den Dollart bzw. die Nordsee. Weitere Flüsse im Departement waren die Hase und die Hunte. Der Norden reichte bis etwa an eine Linie südlicher Dollart – südlicher Jadebusen. Das Gebiet hatte im Süden Anteil an den Mittelgebirgen Teutoburger Wald und Wiehengebirge, lag aber ganz überwiegend in der Norddeutschen Tiefebene. Größte Städte waren Minden und der Hauptort Osnabrück.
Das Departement entstand als eines der drei hanseatischen Departements zum 1. Januar 1811 infolge der Annexion des Gebietes durch Frankreich. Dazu wurden im Wesentlichen herangezogen:
das gesamte Gebiet rechts der Ems vom Departement Ost-Ems bis hinauf zur Mündung der Hessel, darunter der nordöstliche Teil des Departements der Ems (bisher zugehörig zum Großherzogtum Berg), also im Wesentlichen der bergische Distrikt Lingen (ohne ehemalige Kantone Nordhorn, Emlingkamp (Emlichheim) und ohne Teile des Kantons Lingen). Der Kanton Tecklenburg wechselte später zum Oberems-Kanton Osnabrück. Der Rest blieb im neuen Kanton Lingen. Ebenso zu Frankreich kamen der nördlich gelegene Teil von Telgte, Ostbevern bis Milte und Füchtorf, die den neuen Kanton Ostbevern bildeten.
Distrikt Osnabrück größtenteils: der Distrikt blieb bestehen und um den Kanton Versmold (ehemals Distrikt Bielefeld) sowie die Kantone Tecklenburg (ehemals bergischer Distrikt Lingen) vergrößert. Im Gegenzug wurden seine nördlichen ehemaligen Kantone Quakenbrück, Ankum und Vörden dem Kanton Quakenbrück sowie der Kanton Fürstenau dem Kanton Lingen überstellt.
Distrikt Minden größtenteils: Der Distrikt blieb abzüglich der Kantone Haddenhausen, Hausberge, Hille, Oldendorf, Reineberg, Windheim (ganz oder teilweise) erhalten. Der Distrikt wurde im Gegenzug um den Kanton Werther, Bünde, Enger (alle ehemals Kanton Bielefeld), sowie den Kanton Uchte (ehemals Distrikt Rinteln) vergrößert.
Distrikt Bielefeld, kleinere Teile: der Distrikt blieb im Königreich Westphalen erhalten. Der Kanton Werther wurde aber dem Distrikt Minden angegliedert; der Kanton Versmold dem Distrikt Osnabrück
Amt Meppen des Herzogtum Arenberg-Meppen. Dieses Gebiet rechts der Ems wurde Teil des Distrikt Lingen.
Nach der Niederlage Napoleons in der Völkerschlacht bei Leipzig wurde das Departement nach einer kurzen Zeit der Restaurierung der alten Territorien und provisorischer Verwaltungsgebiete folgendermaßen aufgeteilt:
Der überwiegende Teil des Departements kam zum Königreich Hannover. Dies waren im Wesentlichen der Distrikt Osnabrück (ohne Kantone Versmold, Tecklenburg und Ostbevern, und Lengerich), der Distrikt Lingen (ohne Kantone Bevergern und Ibbenbüren), Teile des Distrikts Quakenbrück (Kantone Diepholz, Vörden ohne die Kirchspiele Neuenkirchen und Damme, Ankum) und einen kleinen Teil aus dem Distrikt Minden (Kanton Uchte).
Ein weiterer Teil fiel an das wiederhergestellte und zum Großherzogtum erhobene Oldenburg. Diese Gebiete umfassten im Wesentlichen den Distrikt Quakenbrück (ohne Kantone Diepholz, Vörden bis auf die Kirchspiele Neuenkirchen und Damme, Ankum).
Das Departement war um 1811 in folgende Arrondissements (auf Deutsch auch als Distrikt oder Unterpräfektur bezeichnet) und zugehörige Kantone unterteilt:
Antoinette Joulia: Ein französischer Verwaltungsbezirk in Deutschland. Das Oberemsdepartement (1810–1813), in: Osnabrücker Mitteilungen 80 (1973), S. 21–102
Albrecht Friedrich Ludolph Lasius: Der Französische Kayser-Staat unter der Regierung des Kaysers Napoleon des Großen im Jahre 1812. Ein Geographisch-Historisches-Handbuch, Erste Abtheilung, Osnabrück: Johann Gottfried Kißling, 1813, Seite 168 (Google Books)