皖南山区位于安徽省长江以南，东南与浙江相接，西南和江西相邻，北以沿江丘陵平原为界，辖区包括黄山、池州、宣城、马鞍山、芜湖、铜陵、安庆七市。约在北纬29°31′~31°与东经116°31′~119°45′之间，面积2.35×104km2，人口390万人。

东、南、西三面分别与浙江省西部和江西省北部的低山丘陵连成一片，中间有明显的三条西南至东北走向的山系，即池州九华山山系、黄山山系和皖浙边界的天目山山系 （如清凉峰 ）,它们的海拔高度分别达到1 342、1841、 1 787 m,还有皖、赣边界的六股尖达 1 630m。在三条平行的山系间分布许多山间盆地和谷地，海拔多在 200 m左右，少数在 100 m以下。如九华山与黄山的池州、泾县盆地，黄山与天目山之间祁门、黟县、休宁、屯溪、歙县、绩溪、宁国等盆地 。本区属于亚热带湿润季风气候，雨量充沛，年降水量达1 100~2 500mm，有 60 %集中在5~8月间，年平均气温为15.5~16℃之间 （黄山上部年平均气温为7. 7 ℃）,一月平均气温为2. 3~3.7 ℃（黄山上部一月平均气温为-3.4℃）,七月平均气温为27.4~ 28.4℃（黄山上部七月平均为17.8 ℃）,无霜期长达230~250 d,初霜期始于十一月中旬，终霜期止于三月下旬。本地区地带性土壤以红壤为主，呈酸性，较适宜南方喜酸性土植物生长。

主要在池州市，宣城市，黄山市，铜陵市有一部分也可属皖南山区，有名的山川有敬亭山、黄山、九华山、齐山、万罗山、齐云山等。

在距今约1.4亿年前的晚侏罗世，地下炽热岩浆沿地壳薄弱的皖南地区上侵，大约在6500万年前后，皖南地区的岩体发生较强烈的隆升。随着地壳的间歇抬升，地下岩体及其上的盖层遭受风化、剥蚀，同时也受到来自不同方向的各种地应力的作用，在岩体中又产生出不同方向的节理。自第四纪（距今175万年）以来，间歇性上升形成了三级古剥蚀面，终于形成了如今的皖南山区。在这些岩体中，由于在矿物组分、结晶程度、矿物颗粒大小、抗风化能力和节理的性质、疏密程度等多方差异，造成了宛如鬼斧天工般的皖南山区美景。

皖南山区具有花岗岩地貌、第四纪冰川遗迹、水文地质遗迹等地质遗迹和地质景观资源与皖南文化等人文景观资源以及丰富的动植物资源，构成了一座集山、水、人文、动植物为一体的大型花岗岩区天然博物馆。

2023年11月，安徽师范大学生态与环境学院动物生态学团队陈中正副教授在皖南山区发现一个哺乳动物新种，命名为华东林猬。

2025年11月，安吉至旌德高速胡乐枢纽正处于建设阶段，建设地点为宁国市胡乐镇。该高速是长三角地区直达黄山风景区的快速通道，其建设将显著提升皖南山区县际联通水平，促进“大黄山”地区与沪苏浙城市群的经济协同与旅游资源整合。这一项目对增强区域交通网络韧性、推动皖南山区经济社会高质量发展具有重要作用。