賀蘭山脈位于寧夏回族自治區(qū)與內蒙古自治區(qū)交界處，北起巴彥敖包，南至毛土坑敖包及青銅峽。賀蘭山脈為北北東（NNE）走向，南北長200多公里，寬約30公里。山地海拔高度在2000—3000米，主峰位于銀川西北的敖包疙瘩，海拔3556米，是寧夏與內蒙古地區(qū)的最高峰。賀蘭山東面陡峻，臨黃河河套盆地、黃河銀川盆地和鄂爾多斯高原，西側地勢和緩，連接阿拉善騰格里沙漠。賀蘭山地處西北內陸干旱地區(qū)和東亞季風區(qū)之間，由于賀蘭山高大山體的存在，造就了“塞上江南”的勃勃生機。

賀蘭山是我國重要的氣候過渡帶，具有獨特的自然地理環(huán)境。東面是東南季風的末梢，高大山體既阻擋西北寒潮，也將東南季風尾閭的水汽阻擋留下。山體的東西兩側氣候狀況具有顯著的差異，東邊以銀川和陶樂臺站為代表，西邊以阿拉善、吉蘭泰和巴音毛道臺站為代表。無論是從多年平均氣溫還是≥10℃積溫看，山體東側都要比西側更溫暖，銀川平原的無霜期可以達到120—170天。降水量由山麓向山頂逐漸增多，即山下200毫米逐漸增加到山頂400毫米以上，降水量具有明顯的垂直分異現(xiàn)象。降水量的年際變化很大，山體上部豐雨年其降水量可達600毫米，欠雨年則不足200毫米。降水的年內分配也極不均勻，全年降水量的60%—80%集中在6—8月份。再往西的吉蘭泰和巴音毛道年降水量就只有110毫米以下，到了緊鄰的騰格里沙漠中央年降水量甚至不足50毫米。賀蘭山東坡水的徑流量超過7100萬立方米，年徑流系數(shù)（降水量轉化為徑流量的比例，越接近1，降水轉化為徑流越多）為0.12—0.15，平均徑流深度（把徑流總量平鋪到全流域面積上所得到的深度）約為22.4毫米。地表徑流中常流水約為四成，7—8月局部常有短急的暴雨洪水發(fā)生。賀蘭山日照充足，熱量資源比較豐富，年平均日照時數(shù)超過3000小時。

賀蘭山是我國重要的植被過渡帶，山地植物群落垂直分異明顯。賀蘭山向東的水平地帶性植被帶依次為典型草原、森林草原，其西則主體為荒漠草原、荒漠植被。賀蘭山東坡比西坡溫暖和干燥，森林面積遠小于西坡，并分布一些酸棗和虎榛子等喜暖中生灌叢。從土地覆被上看，賀蘭山西面與東面有顯著的差異，除了山地上的林灌，在山麓都是草原或荒漠草原的景觀。但西面過了阿拉善基本上就進入騰格里沙漠，一片荒漠的景觀。而山麓向東則進入了廣大的草原景觀，到鄂托克旗、鹽池等地以及再往東都是草原的景觀。在銀川平原有大片的農用地，盛產大米、西瓜、蘋果、枸杞等，被譽為“塞上江南魚米之鄉(xiāng)”。

賀蘭山本身的植被也存在明顯的垂直地帶性。其分布特點是，海拔1600米以下分布著山前荒漠與荒漠草原帶，海拔1600—1900米的山麓與低山是草原帶，海拔1900—3100米為中山和亞高山分布針葉林帶，海拔3100米以上的高山與亞高山分布著灌叢草甸。而坡向的差異很大，在低山部位，陽坡主要分布著草原，陰坡則主要是中生灌叢。在中山帶，陰坡是以青海云杉林為主，陽坡則是灰榆、杜松疏林和其他中生灌叢為主，森林斑塊現(xiàn)象明顯。3000米以上陰陽坡差別不明顯。整個山體從南到北也有明顯的水平差異，中段高海拔地方以森林和中生灌叢指標為主，南段和北段顯示出較高的荒漠化程度，林地的面積比較小。1988年國務院公布賀蘭山自然保護區(qū)為國家級保護區(qū)，面積超過6萬公頃，主要野生動物物種有馬鹿、獐、盤羊、金錢豹、青羊、石貂、藍馬雞等180余種。

由于氣候和植被的分界作用，賀蘭山也成為了我國重要的自然地理景觀界線。賀蘭山以西為我國內流區(qū)，屬于自然地理的西北干旱區(qū)，地表以戈壁、綠洲和流動性大的原生沙漠為主，從東到西依次為騰格里沙漠，具有世界上最高大沙山的巴丹吉林沙漠，極端干旱的庫木塔格沙漠，我國最大、有“死亡之海”稱號的塔克拉瑪干沙漠，北疆的古爾班通古特沙漠，這一區(qū)域也是傳統(tǒng)廣義上的內亞地區(qū)。賀蘭山以東的沙漠實質上都是沙漠化導致的沙地，名稱上也多用沙地稱呼，從西向東依次為緊鄰賀蘭山北段的烏蘭布和沙漠、庫布齊沙漠、毛烏素沙地、渾善達克沙地、科爾沁沙地、呼倫貝爾沙地，在歷史上都是環(huán)境相對優(yōu)美的草原環(huán)境，甚至森林草原環(huán)境，歷史上曾經有許多古城，甚至是少數(shù)民族的首府所在地。實際上，賀蘭山也是我國綠洲—游牧經濟和農業(yè)經濟的重要界線，以西以小片綠洲和廣大草地、戈壁、沙漠為主的游牧經濟區(qū)，以東是我國傳統(tǒng)的農業(yè)區(qū)以及農業(yè)和牧業(yè)競爭區(qū)域，歷史上的過渡開墾和放牧導致了嚴重的沙漠化問題，是我國北方人工林帶和沙漠化治理的重點區(qū)。

賀蘭山高大山地的坐落對西北高寒氣流向東南流動起到了阻擋和削弱的作用，同時對東南季風潮濕氣流的西進也起到了阻止的效果。此外，還遏制了騰格里沙漠的東移。賀蘭山改變了周圍環(huán)境的特征，東西兩側無論在氣候狀況，以及與氣候相適應的植被景觀和生產力方面都顯示出明顯的差異。因此，賀蘭山是我國西北地區(qū)一條重要的地理界線。由于這一地理界線的存在，孕育了富庶的銀川平原，將銀川平原從西面的純牧區(qū)分隔出來，演變成為半農半牧區(qū)，因此也是我國西北地區(qū)一道重要的生態(tài)屏障。