中国东北地区著名山地之一，黑龙江干流与松嫩水系间的分水岭。呈西北—东南走向。介于北纬46°06＇～51°，东经125°30＇～130°52＇。海拔约300～800米，宽100公里左右，长约400公里，面积3.94万平方公里。最高峰为平顶山（1429米）。分水岭两侧的斜面不对称，东北坡短而陡，西南坡长而缓。

　　小兴安岭属于华力西褶皱带。第三纪时山体北部处在北东向沉积带上，并与东北方的俄罗斯境内结雅河低地和西南方的松嫩平原联成一片，在上新世末更新世初沿北北东向和北西向断裂抬升为山岭，与结雅河低地及松嫩平原分离。同时沿两侧断裂带发生多期岩浆喷出活动，东北侧多裂隙喷发，熔岩面积大；西南侧多中心式喷发，火山锥体多。山体西南侧的山前台地上有德都五大连池、科洛、二克山、尖山等火山群。五大连池火山群在1719～1721年尚有火山喷发活动。小兴安岭在铁力一嘉荫一线西北地表平缓呈丘陵性台地状；该线东南呈低山丘陵地貌。

　　小兴安岭地区冬季严寒，年均温0℃左右，1月均温－25℃左右，7月19～21℃，无霜期100～130天，年降水量500～700毫米，多集中在6～8月。年均相对湿度约70％，10℃以上活动积温2000～2500℃，广布岛状多年冻土与季节冻土，沼泽发育。

　　区内河流4月上旬出现春汛，6月上中旬至9月中下旬出现夏秋汛，河流封冻期约达5个月，河川年径流深150～400毫米。

　　小兴安岭东南段以红松为主的针阔叶混交林占优势，常见的混生树种有：鱼鳞云杉、红皮云杉、臭冷杉、枫桦、兴安白桦、黑桦、山杨、蒙古栎、椴、槭、榆等。西北段由针阔叶林逐渐向针叶林过渡。主要树种为蒙古栎、黑桦、落叶松及樟子松等。混交林破坏后，则成山杨、白桦、蒙古栎等多种阔叶树组成的杂木林，以栎为主的次生林或蒙古栎纯林。林下多藤本植物、草本植物。

　　土壤以暗棕色森林土为主，并有草甸暗棕色森林土，阶地上为黑土及草甸黑土，河谷地有泥炭潜育土及各类草甸土、泥炭沼泽土。

　　动物资源主要有马鹿、麝、狗熊、猞猁、东北野猪，鸟类有鸿雁、鸳鸯等。

　　小兴安岭是中国重要林业基地之一。区内有以保护红松母树为主的丰林森林自然保护区（见伊春市）、五大连池自然保护区等。