湖南省東西兩部不同自然景觀及沅江和資水之間的分水嶺。位於省境中部偏西，中國第二級地勢階梯的南段轉折帶，雲貴高原東坡過渡到江南丘陵的東側邊幅；是較獨特的地理單元（見中國地貌）。
雪峰山屬“原始江南古陸”的西南段，呈一向北西突出的弧形構造。廣泛分佈前震旦系冷傢溪群、板溪群一套由淺變質的板巖、變質砂巖及千枚巖組成的地層，震旦系變質碎屑巖亦發育良好，早古生代寒武—志留系的板巖、灰巖、細砂巖等組成的地層間有出露。因受加裡東運動的抬抬升，形成一系列北北東至北東向的隆起與拗陷；又經燕山運動的強烈影響，產生一系列北北東向的斷裂和褶皺，從而進一步奠定瞭雪峰山構造地貌的格局。
雪峰山為正向構造的古老隆起山地，南起於湘桂邊境的大南山，尾翼傾伏於洞庭湖區，綿亙300餘公裡，橫跨80～120公裡，具有千米以上的峰巒嶺脊，中段山脊標高1200～1700米，主峰羅翁八面山蘇寶頂海拔1934米。山體受繼承間歇式抬升活動和外力作用的影響，呈現900～1100米、650～800米、450～550米、240～350米等多級剝夷面。溝谷切割深度自150～750米不等，加之斷層發育，嶺壑交替起伏。整個山體兩側，大致呈現出東坡陡峻、西坡緩傾的地勢。沅江支流巫水、溆水、夷望溪，資水西源及其支流平溪、辰溪等均出自山地兩側。兩條幹流切過雪峰山體中北段，河道呈“S”狀轉折，形成峽谷。
山地冬冷夏涼、潮濕多雨。高居1405米處的雪峰氣象站年均溫10.5℃，1月均溫－0.5℃，7月18.3℃，年降水量1780毫米，相對濕度87％，霧日247天，年日照時數1144小時，年積雪日數19天。山地主要土壤為黃壤，分佈在海拔200～1000米的地帶；1000～1400米的地帶分佈有黃棕壤，頂部為山地草甸土。森林植被具有較明顯的垂直帶譜，植被處於華中區系與華南區系的交匯地帶，並具有較多的黔桂區系成分，屬中亞熱帶常綠闊葉林帶。森林資源約占全省的50～60％，在伂溪（洞口）、八面山（黔陽）、黃雙(綏寧)、竹岔山（城步）、雲山（武岡）、界福山（新寧）等原始次生林區可見三尖杉、泡花楠、香果樹、銀木荷、紅豆杉、金葉白蘭、鵝掌楸、亮葉水青岡、五針松、長苞鐵杉、銀杏、雲山鐘萼木、雲山椴、雲山白蘭、銀杉等若幹特有種和古稀珍貴樹種。林麝、毛冠鹿、水鹿、華南虎、金錢豹及紅腹錦雞、黃腹角雉、金雞、白鷴、相思鳥等珍禽異獸常棲息其間。礦產有鐵、錳、銻、鎢、鉛、鋅、銅、金等。發源和流經山區的河道，水能資源豐富，建有柘溪水電站和大圳水庫等水利水電工程多處。陸上交通有東起邵陽、常德兩市的公路幹線翻過山地埡口進入湘西地區；湘黔鐵路沿資水和沅江之間的山地埡口溝通東西兩側。