祁連山脈位於中國青海省東北部與甘肅省西部邊境。由多條西北-東南走向的平行山脈和寬谷組成。因位於河西走廊南側，又名南山。西端在當金山口與阿爾金山脈相接。東端至黃河谷地，與秦嶺、六盤山相連。長近1000千米。屬褶皺斷塊山。最寬處在酒泉市與柴達木盆地之間，達300千米。自北而南，包括大雪山、託來山、託來南山、野馬南山、疏勒南山、黨河南山、土爾根達坂山、柴達木山和宗務隆山。山峯多海拔4000～5000米，最高峯疏勒南山的團結峯海拔5808米。海拔4000米以上的山峯終年積雪，山間谷地也在海拔3000～3500米之間。崑崙山脈—祁連山脈—橫斷山脈爲我國地形第一、二階級分界線。
祁連山東段山勢由西向東降低，包括走廊南山-冷龍嶺-烏鞘嶺，大通山-達坡山，青海南山-拉背山三列平行山系。其間夾有大通河谷地、湟水谷地和青海湖盆。有冰川3306條，面積2063平方千米。祁連山區的水系呈輻射狀：以哈拉湖到東經99°一帶爲中心，向四周輻射。在山前形成大綠洲。東部海拔2500～3300米分佈有寒溫帶針葉林。森林資源破壞嚴重，野生動物減少。1987年建有祁連山國家自然保護區。礦藏豐富。狹義的祁連山，指最北的一支的走廊南山和冷龍嶺。平均海拔4000米以上。主峯有冷龍嶺(4843米)、祁連山(5547米)和疏勒南山(5808米)。
祁連山區的水系呈輻射-格狀︰以哈拉湖到東經99°一帶爲中心，向四周較低處輻射。又受西北-東南走向的構造控制，順此方向的河谷長大寬展，橫向切穿山脈的河谷成爲峽谷。由於北部、東部山地高大，雨雪較多，東部的大通河、湟水等水量豐富，得以匯入黃河而爲外流區。北部的石羊河、黑河、疏勒河、黨河水量也較多，在山前形成大綠洲。綠洲面積由東向西逐漸減小。祁連山南部比較乾燥，以柴達木盆地爲基準，高差較小，河流短促。祁連山東部分佈有寒溫性針葉林，自東向西發育程度衰減，分佈高度則上升，計東部爲2,500～3,200公尺，中部爲2,700～3,300公尺，最後以斑塊狀消失於北大河附近。森林破壞嚴重，野生動物減少，紫貂等珍貴動物已滅絕。礦藏豐富，鏡鐵山的鐵礦，木裏和魚卡的煤礦，宗務隆山的金屬礦都有重要經濟價值。