中國湖南省東、西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。大地構造上，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。前震旦系一套由淺變質的板巖、變質砂巖及千枚巖組成的地層分佈最為廣泛，震旦系變質碎屑巖亦發育良好。加裡東運動使本區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。
雪峰山南起於湘桂邊境的大南山，尾翼傾伏於洞庭湖區，綿亙300餘千米，橫跨80～120千米。中段山脊標高1 200～1 700米，主峰羅翁八面山蘇寶頂海拔1 934米。整個山體大致呈現出東坡陡峻、西坡緩傾的地勢。沅江的許多支流均出自山地兩側。
山地冬冷夏涼、潮濕多雨。雪峰氣象站（海拔1 405米）年平均氣溫10.5℃，1月平均氣溫−0.5℃，7月平均氣溫18.3℃，平均年降水量1 780毫米，相對濕度高達87％。山地主要土壤為黃壤，分佈在海拔200～1 000米的地帶；1 000～1 400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會地帶，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％，在分佈廣泛的原始次生林區，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、銀杉等若幹特有樹種和古稀珍貴樹種。林麝、毛冠鹿、水鹿、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。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。