祁连山脉位于中国青海省东北部与甘肃省西部边境。由多条西北-东南走向的平行山脉和宽谷组成。因位于河西走廊南侧，又名南山。西端在当金山口与阿尔金山脉相接。东端至黄河谷地，与秦岭、六盘山相连。长近1000千米。属褶皱断块山。最宽处在酒泉市与柴达木盆地之间，达300千米。自北而南，包括大雪山、托来山、托来南山、野马南山、疏勒南山、党河南山、土尔根达坂山、柴达木山和宗务隆山。山峰多海拔4000～5000米，最高峰疏勒南山的团结峰海拔5808米。海拔4000米以上的山峰终年积雪，山间谷地也在海拔3000～3500米之间。昆仑山脉—祁连山脉—横断山脉为我国地形第一、二阶级分界线。

祁连山东段山势由西向东降低，包括走廊南山-冷龙岭-乌鞘岭，大通山-达坡山，青海南山-拉背山三列平行山系。其间夹有大通河谷地、湟水谷地和青海湖盆。有冰川3306条，面积2063平方千米。祁连山区的水系呈辐射状：以哈拉湖到东经99°一带为中心，向四周辐射。在山前形成大绿洲。东部海拔2500～3300米分布有寒温带针叶林。森林资源破坏严重，野生动物减少。1987年建有祁连山国家自然保护区。矿藏丰富。狭义的祁连山，指最北的一支的走廊南山和冷龙岭。平均海拔4000米以上。主峰有冷龙岭(4843米)、祁连山(5547米)和疏勒南山(5808米)。

祁连山区的水系呈辐射-格状︰以哈拉湖到东经99°一带为中心，向四周较低处辐射。又受西北-东南走向的构造控制，顺此方向的河谷长大宽展，横向切穿山脉的河谷成为峡谷。由于北部、东部山地高大，雨雪较多，东部的大通河、湟水等水量丰富，得以汇入黄河而为外流区。北部的石羊河、黑河、疏勒河、党河水量也较多，在山前形成大绿洲。绿洲面积由东向西逐渐减小。祁连山南部比较干燥，以柴达木盆地为基准，高差较小，河流短促。祁连山东部分布有寒温性针叶林，自东向西发育程度衰减，分布高度则上升，计东部为2,500～3,200公尺，中部为2,700～3,300公尺，最後以斑块状消失于北大河附近。森林破坏严重，野生动物减少，紫貂等珍贵动物已灭绝。矿藏丰富，镜铁山的铁矿，木里和鱼卡的煤矿，宗务隆山的金属矿都有重要经济价值。