桐柏山，位于中国河南省、湖北省边境地区，其主脊北侧大部在河南省境内，为秦岭向大别山的过渡地带，属淮阳山脉西段，西北-东南走向。
狭义的桐柏山指南阳桐柏县南以太白顶为中心的地区。广义的桐柏山，或称桐柏山脉，指起于南阳盆地东缘，东南至武胜关，西南至湖北的广水、随州、枣阳一线的广大山地，东与大别山相接。
桐柏山之名最早见于《尚书·禹贡》中的“导淮自桐柏”。春秋时期，这里为楚国桐柏邑，秦汉时置桐柏县，桐柏山的名称一直沿用至今。
在漫长的地质演化过程中，华北板块与扬子板块经历多次的伸展裂解、汇聚拼接，直到印支期在陆内俯冲作用下全面碰撞造山，形成独具特色的、结构复杂的东秦岭—大别山造山带，桐柏山是其中的一部分。
桐柏山脉属于淮阳地盾的应山隆起，为近东西方向延伸的褶皱系，由不同变质程度且具混合岩化的片麻岩、片岩类组成。桐柏山主脉是由花岗岩构成核部的倒转复式背斜，称为太白岭复式背斜，湖北省部分为其南翼，组成岩层以元古界变质岩系为主。
桐柏山脉和大别山脉因蜿蜒于河南、湖北两省边境，再向东伸展，进入安徽境内称为霍山，又因都位于淮河之南，通常又合称为淮阳山地。山脉呈西北—东南方向延伸，长达120余公里，海拔高度多在400～800米。在地理上，桐柏山是淮河与长江流域的分界。
桐柏山主脉位于桐柏县城南部、太白顶背斜的核部，受西北—东南向鸿仪河大断裂影响，山体边界整齐，形成山坡陡、山脊窄、群峰高耸的地貌形态，如小仙垛海拔1053米、磨云山寨1053米、太白顶1140米、田王寨1018.3米。
太白顶，位于桐柏县城西十五公里的国营陈庄林场境内，是桐柏山主峰，海拔1140米，山势峻峭，景色奇秀，雄伟壮观，远近闻名。登顶远眺，北视中原，南阅楚天，万山俱下，极目千里。
山体北侧为淮河及众多支流的发源地，河流横切山体，形成一系列深切河谷和近南北向的山岭，使山势更加雄伟壮观。
山脉北部低山由西南向东北呈雁形展布，构成南阳盆地与吴城盆地、黄岗～毛集盆地的分界线。其山势和缓，顶部平圆，海拔高度600米以下，个别山峰达700米以上，相对高度200～400米，受流水侵蚀剥蚀作用影响，呈孤岛状散布于波状起伏的丘陵中。
主脉西段南侧低山，山体破碎，呈孤山状分布于丘陵之上，主要有蓼山海拔396.7米、三尖脑396米、龙山430米、石柱山576米、大寨山439米、四王山460米、圪又山546米、刘坡寨418米、玉皇顶778米、小山峰505米。
桐柏山气候兼容暖温带和北亚热带的类型，被专家称为中原地区天然生物物种基因库和自然博物馆。这里森林覆盖率为38.7%，林地面积135.9万亩，多为森林公园或自然保护区。
太白顶国家级森林公园内有国家一级保护动物33种，国家重点保护植物41种。桐柏山里还有100多种可食用的山野菜，并具有较高的保健和药用价值。
桐柏山脉地下矿产资源丰富，初步探明矿藏达60种。其中，天然碱的含量是亚洲第一，世界第二，可供开采100多年。
2016年9月，桐柏山区域内的桐柏县老湾金矿深部及外围普查项目发现特大金矿，含金量近105吨，可挖80年。桐柏银矿是全国四大银矿之首。此外，这里还富含大理石、铜、铁、硫、石油等矿藏。
桐柏山是淮河的发源地，其主峰太白顶北麓是淮河干流的源头。淮河从这里流出后，左岸汇入月河、陈留店河、固县河，右岸纳甘河、水帘河、龙潭河、石板河、碾子庄河。桐柏山南麓为长江流域涢水支流的发源地。
桐柏山脉的水资源不仅为周边地区的农业灌溉、居民生活和工业生产提供了重要的水源支持，还孕育了丰富的水生生物资源。
桐柏山主要山峰分布在河南省桐柏县（北部）、湖北省随州市（南部）境内，利用独特的地理资源，两地均围绕太白顶开发旅游。
北部河南省主要有桐柏山淮源风景名胜区，南麓随州市主要有桐柏山太白顶风景区，七尖峰森林公园（太白顶七尖峰景区），中华山国家森林公园，大贵寺国家森林公园等。
桐柏山区域不仅有独特的淮源文化，更兼具盘古文化、佛道文化、地质文化和苏区文化，为革命教育的重要基地。
