大兴安岭平均海拔1,200～1,300米(3,950～4,250呎)，最高峰达2,035米(6,673呎)。山脉北段较宽，达306公里，南段仅宽97公里。形成于侏罗纪造山运动时期，沿东侧的走向断层掀升翘起，成为掀斜断块，造成东西两坡的斜度不对称。东坡较陡，西坡则向蒙古高原和缓倾斜，海拔790～1,000米(2,600～3,300呎)。大兴安岭大部为火成岩，地形平滑，山顶浑圆，山坡较平缓。山脉东坡被嫩江及松花江的许多支流深深地切割。
大兴安岭东南坡较陡，西北坡向内蒙古高原和缓倾斜。经过长期侵蚀，山顶浑圆，以海拔2035米的黄岗梁为最高。
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