Простирается на 360 км вдоль 43° с. ш. Преобладающие высоты — 4000—4600 м, высшая точка — пик Талгар (5017 м). Северный склон сравнительно пологий, сильно расчленён левыми притоками реки Или, южный склон круто обрывается к долинам рек Чилик и Чонг-Кемин (правый приток Чу). Перемычкой между истоками этих рек соединяется с лежащим к югу хребтом Кюнгёй-Ала-Тоо, в северных отрогах хребта расположены три высокогорных озера: Кольсайские озера. Преобладает высокогорный рельеф. В северных предгорьях расположен город Алма-Ата.
Сухие степи сменяются с высотой кустарниково-степной растительностью и лесами (яблоня, осина, выше — тянь-шаньская ель). В пригребневой зоне около 460 ледников общей площадью более 490 км
