交界處分為三支，北支為崤山，餘脈沿黃河南岸向東延伸，通稱邙山；中支為熊耳山；南支為伏牛山。山脈南部一小部分由陝西延伸至湖北鄖縣。
狹義的秦嶺是秦嶺山脈中段，位於陝西省中部的一部分。秦嶺太白山相傳是春秋戰國時秦國的領地也是秦國最高的山脈遂命名為秦嶺。在漢代即有“秦嶺”之名，又因位於關中以南，故名“南山”。
秦嶺山脈全長1600公里，南北寬數十公里至二三百公里，面積廣大，氣勢磅礴，蔚為壯觀。居甘、陝南部和豫西，並有小部分伸入鄂西北，呈兩端微向北翹的“一”字形。面積約12萬平方公里。山勢西高東低。山脈北側為黃土高原和華北平原，南側為低山丘陵紅層盆地和江漢平原。
秦嶺西段山勢較低，山峰海拔2000米左右。叢山之間夾有成縣、徽縣、兩當等盆地。嘉陵江上游以東的東秦嶺山脈走向為正東西向，褶皺緊密，山體碩大，谷地窄小，山地平均高度2000～3000米左右。主峰太白山海拔3767米，為中國東部超過3000米的少數山峰之一，山頂有古冰川遺蹟。秦嶺北鄰渭河平原，其間有大斷裂，為北仰南傾的斷塊構造。
秦嶺是中國氣候上的南北分界線。特別表現在冬夏季風的巨大屏障作用。秦嶺對水汽也起阻滯作用，南坡年均降水量在800毫米以上，北坡降水量多在800毫米以下。秦嶺以北的河流水量較小，流量變化大，汛期短，含沙量大，冬季結冰。以南河流反之。習慣上以秦嶺北坡和淮河一線劃分，以北屬暖溫帶溼潤、半溼潤氣候，以南屬北亞熱帶溼潤氣候。
秦嶺南北自然景觀各異。北坡為暖溫帶針闊混交林與落葉闊葉林、山地秦嶺風景棕壤與山地褐土地帶；南坡為北亞熱帶北部含常綠闊葉樹種的落葉闊葉混交林、黃棕壤與黃褐土地帶；河谷盆地中栽植有亞熱帶經濟林木，如柑橘、枇杷、油桐、油茶、棕櫚、茶、烏桕、杉木、馬尾松和柏木等。
主脊偏居北側，北坡陡而短，南坡緩而長。水系也不對稱。山間多橫谷，為南北交通孔道。寶成鐵路沿嘉陵江河谷穿過山地。秦嶺山地對氣流執行有明顯阻滯作用。夏季使溼潤的海洋氣流不易深入西北，使北方氣候乾燥；冬季阻滯寒潮南侵，使漢中盆地、四川盆地少受冷空氣侵襲。因此秦嶺成為亞熱帶與暖溫帶的分界線。秦嶺以南河流不凍，植被以常綠闊葉林為主，土壤多酸性。秦嶺以北為著名黃土高原，1月平均氣溫在0℃以下，河流凍結，植物以落葉闊葉樹為主，土壤富鈣質。秦嶺山地、白龍江流域尚儲存連片森林，並有珍貴動物和植物。漢中佛坪為大熊貓產地之一。商洛地區的核桃、岷縣的當歸等均以高產優質著稱。
秦嶺南北坡的自然景觀差異明顯。屬黃河流域的北坡為暖溫帶針闊混交林與落葉闊葉林地帶。因長期的農業開發，現多為次生林。秦嶺山區植物區系成分和動物種屬成分具有明顯的過渡性、混雜性和複雜多樣性。野生動物中有大熊貓、金絲猴、羚羊等珍貴品種，鳥類有國家一類保護物件朱䴉和黑鸛。秦嶺現設有國家級太白山自然保護區和佛坪自然保護區。
秦嶺不僅分隔了黃河和長江，形成各具特色的黃河文化和長江文化，更滋養著自強不息、內斂厚重的黃河文化，凝鑄著中國五千年的歷史發展的氣魄和膽識。秦嶺的重要，不僅體現在獨特的生態系統上，也體現在歷史和文化上。
古代對秦嶺的歷史記載，其中描述我國古代的山脈分佈的專著首推《禹貢》，《禹貢》中對華夏大地的山脈有“三條四列”之說。秦嶺居中，列為中條；次則有“三河兩戒”之說，而秦嶺分地絡之陰陽；崑崙有三龍，而秦嶺為中龍；蔥嶺有三幹，而秦嶺為中幹，等等。所以，秦嶺在很久以前，就成為華夏大地的重要山脈。更有中華龍脈之稱，鎮壓中華氣運。