太行山位于河北省与山西省交界地区，向南延伸至河南与山西交界地区。山脉北起北京市西山，南至濒临黄河的王屋山，呈东北—西南走向，绵延数百公里。

太行山脉的地质基底是复式单斜褶皱。东侧为断层构造，相对高差达1500-2000米，山前发育典型的洪积扇以及冲洪积平原。从北向南有小五台山（海拔2882米）、太白山、白石山、狼牙山、南坨山、阳曲山、王莽岭等山峰。山西高原东部河流多切过太行山进入河北平原，汇入海河水系。只有西南部的沁河水系向南汇入黄河。