中国东北地区重要山脉。黑龙江南源额尔古纳河和主要支流嫩江发源地。北起黑龙江畔，呈北东及北北东走向，南止于西拉木伦河上游谷地。介于北纬43°～53°30′，东经117°20′～126°。全长约1200公里，宽200～300公里，面积8.44万平方公里。大部分海拔1100～1400米。山地呈不对称状，西北高东南低，西缓东陡，西侧缓缓过渡到蒙古高原，东侧逐级陡降到东北平原，山幅北宽南窄。与小兴安岭一般以嫩江河谷为界，但也有以北安—爱辉一线分野的。高峰有黄岗梁（2029米）等。

　　地质与地貌：大兴安岭属内蒙古大兴安岭褶皱系，于华力西运动褶皱隆起。燕山运动有大量花岗岩侵入及斑岩、安山岩、粗面岩与玄武岩的喷出。

　　中生代大兴安岭褶皱带被束窄和改造，并向南延伸。第三纪渐新世初期被夷成准平原，喜马拉雅运动产生新的构造断裂，并有大量玄武岩流沿断裂带喷出。由于多次间隙性抬升及挠曲翘起的结果，山体上升到海拔1000米，并形成了东坡多级的地形。更新世地壳运动主要表现为继承性的微弱振荡运动。

　　冰期中发育了冰川冰缘地貌。冰后期有风成黄土及风成砂粒堆积，新构造运动促进了河流阶地发育；大兴安岭南段有40余座火山，呈北北东向排列，形态多样。

　　大兴安岭以伊勒呼里山和洮儿河为界分为3段：（1）北段为中等切割、具有多年冻层的台原，山脊浑缓，平均海拔不到900米，河流呈放射状，山顶部遗留有准平原面遗迹。（2）中段平均宽200～300公里，海拔1200～1500米，大黑沟摩天岭1725米，主要分水岭破碎而不连贯。（3）南段分为罕山与黄岗梁两支，宽度更窄，平均海拔1500米以上，最高峰分布于此段，山脉顶部多为平坦熔岩台地。

　　气候与水文:南北气候差异明显：由北而南年均温为-5.7～4℃，1月均温约-32～-14℃，7月多在15～20℃，10℃以上活动积温约1400～2500℃。年降水量北部为400～500毫米，南部及部分西坡小于400毫米，干燥度北段小于1.0，南段大于1.25。北部属寒温带湿润气候，日最低温在0℃以下的寒冷期长达8个多月。极端最低温可达-45℃以下，1969年2月13日漠河曾出现-52.3℃的日极端最低温。全年最大积雪厚度在50厘米以上。南段春季多大风。

　　大兴安岭东侧比西侧降水多，气温高，气候垂直变化也较明显。

　　源自大兴安岭的河流或注入黑龙江、松花江、辽河等，或流失在平原湿地中。北部河流春汛显著，春、夏、秋汛相连，南部春夏汛间有明显枯水期；最大流量和最大水月北部多出现在8、9月份，南部在7、8月份；北部河流最大流量为年均流量的5～10倍，南部超过10倍，且夏秋汛流量变化很大，由南而北河流多年平均径流深从50毫米以下到250毫米以上，江河封冻期4～6个月，最大冰层厚度1.4～1.8米左右。区内沼泽发育。

　　动植物、土壤大兴安岭林业资源丰富，是中国重要林业基地之一，北段是中国唯一的寒温带针叶林区，兴安落叶松为建群种，常与兴安白桦、山杨、黑桦、丛桦混生。植被垂直分布规律为：高峰顶为亚高山矮曲林带和山地寒温针叶疏林带，兴安落叶松在这两带内或生长低矮或为疏林，两带中均有偃松生长；往下为山地寒温针叶林带，自上而下有藓类—（云杉）兴安落叶松林、杜鹃—（樟子松）兴安落叶松林、蒙古栎—兴安落叶松林等亚带。

　　中段高处与北部植被相似，但桦、杨比重较大，樟子松甚少。自山顶向下，东斜面为森林草原，草本中杂生各种灌木，阴坡常有小片蒙古栎、兴安白桦和兴安落叶松林。山前基本属草原类型。西坡由森林草原过渡到典型草原。

　　南段东坡森林草原分布于海拔约1500～1800米，森林呈块状分布。树种有兴安落叶松、兴安白桦、山杨、蒙古柳、油松等，地处相邻各区系交错地域，植物种类多。草原较茂盛。

　　落叶松林、樟子松林下发育山地棕色针叶林土，柞、桦林下为山地暗棕色森林土。山麓平缓地区多为草甸暗棕色森林土。大兴安岭西部及南部山地，阴坡杨、桦林下自北而南为灰色森林土及暗灰色森林土；在阳坡草原植被下以山地淋溶黑钙土为主。大兴安岭东南部山前台地上为沙壤质暗栗钙土及暗栗钙土型沙土。区内普遍分布有季节冻土。西北部则有连续多年冻土、岛状多年冻土。

　　动物资源较丰富，有栖息于北极圈及西伯利亚寒带类型的狼獾、驼鹿等。

　　在阴湿谷地中多鹿科动物，针叶林中有种类繁多的啮齿动物，阔叶林或灌丛中雉科鸟类较多。

　　矿产资源有铁、铜、铅、锌、金、钨、锡、铋、镍、汞、萤石、煤、油页岩、云母等。

　　大兴安岭素为鄂伦春、鄂温克等少数民族牧、猎地区。有呼中、汉玛、诺敏等自然保护区。