六盘山古称“高山”、“陇山”，处在华北地台与祁连山地槽之间的过渡带上，耸立于黄土高原之上，作为我国为数不多的南北走向的石质褶皱山脉屹立于宁夏南部。六盘山北起海原南华山，南经甘肃华亭至陕西陇县，连绵240多千米，宽30～60km，面积3727km2，占全区总面积的7.2％。由大小关山、马东山和月亮山三大支脉构成，属于宁夏南部地区最高的山系，主峰米缸山位于和尚铺以南的美高山，海拔2942m。山势高峻，峡谷深邃，对东南季风有着一定的阻挡作用，像巨大的绿色长城把黄土高原分成东西两大部分，成为泾河与渭河的分水岭，也是气候、植被的天然分界线与河流发源地。山体主要由白垩纪页岩、砂岩构成，山顶浑圆，山坡略成阶梯状，东坡陡峭，西坡较缓和。其山路曲折险狭，须经六重盘道才能到达顶峰，六盘山因此得名。

六盘山处于东亚季风区边缘，夏季受东南季风影响，冬季受干冷的蒙古高压气流控制，形成四季分明、年温差和日温差较大的大陆性季风气候。冬季寒冷干燥，夏季高温多雨，春季升温快，秋季降温快。按全国气候区划，六盘山属暖温带半湿润区向半干旱区过渡的地带。年日照时数为2100～2400h，年平均气温为5.8℃，最热月（7月）平均气温为17.4℃，最冷月（1月）平均气温为-7℃，极端最高温为30℃，极端最低温为-26℃，≥10℃积温为1846.6℃，无霜期90～130d。山脉走向南北，有利于截留东南来的暖湿气流，成云致雨，使六盘山地区成为中国西北多雨地区。年平均降水量676mm，主要集中在夏秋季，6～9月的降水量占全年降水量的73.3％；年平均蒸发量1426mm，年平均相对湿度68％。最大降水区位于二龙河一带，年降水量在820mm以上。每当夏秋季节，阴雨连绵，山峰白云缭绕，山间雾色茫茫，被称为黄土高原的“湿岛”，是宁夏最潮湿的地区。受局地地形的影响，六盘山的东南坡降水量较大，随着海拔高程的增加其增加率也在加大；但是，在六盘山的西北坡水汽较少，降水量相应减少，随海拔高程的变化增加率相对较小。

六盘山上森林茂密，草木郁郁葱葱，森林面积为3×104hm2。山腰地带降雨较多，气候较为湿润，宜于林木生长，有较繁茂的天然次生阔叶林，使六盘山成为突起于黄土高原之上的一个“绿岛”，也是宁夏重要的林区之一。山坡上生长着各类杂草和灌木丛。1900m以上的山坡，分布着落叶阔叶林带，主要生长有白桦林、红桦林、山杨林、辽东栎林等，林中还生长着少脉椴、槭、柳等，仅药用植物就多达300多种。党参、黄芪、羽叶三七等珍贵药材在这里都有生长。

气候和地形地貌的多变，形成了六盘山复杂的地貌类型和不同的土壤、植被带，尤其是受海拔高度的影响，植被和土壤的垂直分布特征明显。从我国的自然地理分布部位来看，该区属于草原区域范围，但在黄土高原西部则处于典型草原向森林草原或草甸草原的过渡带。因此，该山系植被的垂直分布具有温带半湿润区植被组合的特点和规律。海拔1700～1900m的阳坡山地，主要为低山典型草原植被带，土壤为山地灰褐土，植被类型的组成以灌丛和草本植物为主，由于受人为活动及长期过度放牧利用的影响，90%以上的植被类型都有不同程度的退化并引起了严重的水土流失；海拔1700～1900m的阴坡和1750～2200m的阳坡坡地上，主要为中低山山地草甸草原植被带，植被类型以灌丛和草甸草原为主，该地带植被生长较好，地表水土流失轻微。海拔1800～2600m的阴坡和2000～2500m的阳坡坡地上，主要为中低山地落叶阔叶林带，分布着落叶阔叶乔木、灌木和少量的草本植物，土壤为山地灰褐土和山地棕壤，森林植被类型以辽东栎林、山杨林、白桦林为主混交分布，该区的森林抚育和植被的开发利用主要以水土保持为主。而在海拔2600～2900m的阴坡和2700～2900m的阳坡，主要为亚高山杂类草草甸植被带，土壤为山地草甸土，优势种植物以珠芽蓼，紫羊茅等为主组成草甸植被并伴生一些中生草甸植被。

六盘山土壤类型带有明显的山地特征，海拔和气候条件的差异，使土壤类型呈现较规律的垂直分布。林区的主要土壤类型有：亚高山草甸土、灰褐土、新积土、红土、潮土和粗骨土。其中以灰褐土的分布面积最广，占土壤总面积的94.44％，多分布在海拔1700～2700m的二龙河、龙潭、西峡、红峡、秋千架、苏台、东山坡等林场，总面积约63059hm2，成土母质为沙质泥岩、页岩、灰岩风化的残积物和坡积物，土体一般含有残余石灰。红土和高山草甸土分别占土壤总面积的2.34%和1.11%，其他土壤均在1%以下。六盘山边缘地区呈现出森林土与黄土相互镶嵌的分布格局。

六盘山是西北重要的水源涵养林地，也是泾河、清水河、葫芦河的发源地，平均每平方千米产水20.5×104m3，年径流总量2.1×108m3。区内有四季流水的大小河流65条，森林总调蓄能力为2840×104t，相当于径流总量的3.5%，地下径流量的2.0%。这里既有著名景点，如野荷谷、二龙河、鬼门关、凉殿峡、小南川、白云山等60多处，又有金钱豹、林麝、金雕、红腹锦鸡等30多种国家珍稀动物。良好的生态环境、富集的动植物资源和积淀深厚的历史文化底蕴使之被称为黄土高原上的“绿色明珠”和清凉胜境。