南与横断山脉中的他念他翁山脉-云岭山脉相接，全长约700千米，山体宽150公里，平均海拔5500－6000米，主峰各拉丹冬峰海拔6621米。两侧山麓平原海拔4600－4800米，相对高差1300－1500米。雪线高度5400－5500米。唐古拉山脉是怒江、澜沧江及长江的发源地，西段为藏北外流水系与内陆水系的分水岭，东段则是太平洋水系与印度洋水系的分水岭。山区气温低，年均温－4.4℃（沱沱河站）。有多年冻土带分布，冻土厚度70－88米。青藏公路和青藏铁路均横穿此山。植被以高寒草原为主，混生有垫状植物。