武陵山脉，位于湖南省的西北部和贵州省的东北部，走向为北北东，斜贯近500千米，宽43—140千米，整个山体呈向北西凸出的弧形弯曲。武陵山脉面积约为10万平方千米。旅｜“天空之城”，贵州梵净山。
约3.8亿年前，武陵山脉所在区域处于地壳沉降期，位于浅海近岸地带，河流携带的泥砂等物质大量沉入海底，经过漫长时间的积累，形成了千米以上的石英砂岩等沉积层，为后来石英砂岩峰林地貌的形成奠定了物质基础。
约在2亿年前的侏罗纪，地球进入燕山运动时期，太平洋板块向东亚大陆边缘低角度俯冲，产生北西-南东向的强烈挤压作用，使得地壳继续挤压抬升，“雪峰古陆”全面褶皱成山，在此过程中武陵山脉所在区域也受到强烈挤压，开始隆起形成初始的山脉雏形。
在新生代古近纪中后期，喜马拉雅运动和新构造运动以地壳间歇性上升为主。武陵山脉在这些构造运动的影响下，地壳发生多次间歇性大幅度抬升，同时伴随地层褶皱隆起、断块上升与断陷下降等地质作用，山脉的形态和地势进一步被塑造，其北西侧高耸，向南东逐渐降低。
在武陵山脉形成后，流水侵蚀、风化、重力等外动力地质作用持续对其进行改造。最终逐渐形成了如今所见的武陵山脉独特的地质地貌景观。
武陵山脉位于中国中部偏南，属云贵高原云雾山分支的东延部分，处于云贵高原东部与中国地形第二级、第三级阶梯过渡地带，它纵贯湖北省西南部、湖南省西部、重庆市西南部、贵州省东北部。
武陵山脉在地质构造上是一个复背斜，其形成主要与中元古代以来的多次构造运动有关，这些运动导致地层褶皱隆起、断块上升与断陷下降，新构造运动又使地壳发生多次间歇性大幅度抬升。
山脉内褶皱隆起和逆断层构造发育，如湘西州境内因这种地质构造而形成了众多奇峰峻岭、断壁陡崖等自然奇观。
西北部密布着石英砂岩，在长期的地壳运动作用下，形成了小片峰林，以湖南花垣排吾乡周围最为典型。西南部广泛分布着石灰岩，受流水溶蚀等作用，多溶洞、阴河等喀斯特地貌景观。
山脉地势大致是北西侧高耸，向南东逐渐降低，海拔超过1000米的山峰有30余座。在湘西北，西北山体海拔800-1200米，东南为200-500米的低山丘陵。
山原土地地貌发育自北向南分为三支，北支分布于湘、川、鄂边境；中支沿澧水干流北侧；南支从贵州省境延伸进入湖南省，为武陵山脉主脉。三支山脉之间为丘陵或山间盆地，整体以山原山地为主，兼有丘陵和小平原。
由于地壳运动和河流切割等作用，武陵山脉峡谷深壑众多，酉水河横切武陵山区，形成了山环水绕、水环山的如诗如画景观。
武陵山脉山体由贵州省苗岭云雾山分脉，向北北东方向延伸，由松桃与花垣边境进入湖南省的西北部，然后又分三支。
北支由贵州松桃与湖南花垣边境入湘，有历山、桂英山、青龙山等；中支沿澧水之北，包括天星山、红溪山、朝天山等；南支介于澧水与沅水之间，有石柱山、天平山、羊峰山、天门山等。
- 梵净山：位于贵州省铜仁市境内，是武陵山脉的主峰，海拔2572米。山势陡峭，沟壑纵横，拥有原始的自然风光、丰富的动植物资源和独特的佛教文化。
- 壶瓶山：地处湖南省西北部的石门县境内，与湖北省的鹤峰、五峰两县交界，海拔2098.7米，是湖南境内第二高峰，有“湖南屋脊”之称。
- 腊尔山：在凤凰、花垣边境，为高山台地貌，东北-西南走向，山高谷深，多为石灰岩地质，有众多溶洞奇观。
- 羊峰山：位于永顺东部，东北-西南走向，面积33平方千米，最高峰海拔1438.9米，山势雄伟，山顶视野开阔。
- 天门山：位于张家界城区南面，最高海拔1519.7米，山体四周绝壁，山顶平旷，有天门洞、玻璃栈道等著名景点。
- 天子山：是张家界武陵源核心景区的山峰之一，海拔1263米，主峰为神堂湾，海拔1334米，因古代传说中的天子得名，有壮丽的日出和云海景观。
武陵山脉森林覆盖率高，是众多珍稀动植物的家园，如黔金丝猴、珙桐等。梵净山区域森林覆盖率达97.6%，有植物2000余种，国家保护植物31种，动物801种，国家保护动物19种。
这里是中国古代楚国的祖山，保存了许多与《楚辞》相似的民风民俗，也是土家族、苗族等少数民族的聚居地，巫傩文化等特色民俗传承至今。
