大兴安岭位于内蒙古自治区的东北部和黑龙江的北部，北起黑龙江南岸，南到西拉木伦河上游，呈东北—西南走向，长约1200千米，宽200～300千米，平均海拔约为1100～1400米，总面积约8.44万平方千米。

大兴安岭属于内蒙古大兴安岭褶皱带，中生代时期这一地区发生强烈的地壳运动，有大量的花岗岩侵入，也形成了一些火山岩。第三纪末期的地壳运动使得大兴安岭沿东侧的断层翘起，使得山岭两侧的斜坡不对称。第四纪初期的构造运动又引起了火山喷发，其中绰尔河中游就发现了44座火山。大兴安岭经过长期的风化侵蚀，山顶比较圆，没有高大的山峰。

大兴安岭是我国重要的地理分界线，南北气候相差十分明显，北段属于寒温带，北纬47°～北纬48°以北的地区有常年冻土分布，冻土的厚度可达百米。大兴安岭北部长着茂密的森林，主要的树种有兴安落叶松、白桦、樟子松、山杨、红皮云杉等，是我国最大的原始林区。大兴安岭南段的气候比较干旱，这里的森林主要分布在阴坡地区，主要树种有蒙古栎、桦树、山杨等，阳坡地区主要以草类和山杏为主。

大兴安岭地区的动物资源十分丰富，主要有狼獾、驼鹿，以及一些鹿科动物和啮齿动物为主，阔叶林和灌木丛中还有一些雉科鸟类。

大兴安岭上主要的矿产资源有铁、铜、金、钨、锌、镍、汞、云母等。