張北高原的南部邊緣，有一段崎嶇蜿蜒、崗巒起伏的群山。它的西段即大馬群山，自張家口迤邐而東，過獨石口外;它的東段即蘇克斜魯山，自獨石口外又東北穿過河北省豐寧縣、圍場縣境，跟大興安嶺相連。張北圍場高原南緣這一線山嶺，遼、金，元、明時單稱嶺，清時又稱興安嶺。《大清一統志))記：興安嶺，其山甚高大，自張家口而東，綿亙千里
張北高原的南部邊緣，有一段崎嶇蜿蜒、崗巒起伏的群山。它的西段即大馬群山，自張家口迤邐而東，過獨石口外;它的東段即蘇克斜魯山，自獨石口外又東北穿過河北省豐寧縣、圍場縣境，跟大興安嶺相連。
張北——圍場高原南緣這一線山嶺，遼、金，元、明時單稱“嶺”，清時又稱“興安嶺”。《大清一統志))記：“興安嶺，其山甚高大，自張家口而東，綿亙千里……”
清時，這一線山嶺又俗稱“壩”。清直隸總督孫嘉淦出獨石口北巡后，在寫給乾隆皇帝的《請于開平、興和(即張北)添駐滿兵奏札》中就提到：“口外之山，綿亙千里，名曰大壩。”究其稱“壩”由來，《張北縣志》解釋：“南由各溝渠而上達其巔，過此雖屬高原，愈趨愈下，故名曰壩，如防水壩之意。”
這條大壩，寬15至16公里，大部海拔在1500米以上，其中張北境內之樺皮嶺最高，海拔達2129米。與高原內部相對高差較大，個別可達200米左右。因地勢高聳，氣候寒冷，年均溫O.05一O.6℃，年降水量為460毫米左右，屬寒溫半濕潤地區。
山體由花崗片麻巖和中酸性火山巖組成，溝谷及坡麓有少量的坡積和洪積物，以砂礫、沙土及亞沙土為主。這些母質在低溫、潮濕等條件下發育，形成以灰色森林土和暗栗鈣土為主的土壤。肥力較高，如在0至12厘米深度內，張北神威臺(狼窩溝口)的暗栗鈣土有機質含量3.83%。地下水資源也很富饒，壩上大多數內陸河如大青溝河、安固里河、葫蘆河等都源自北麓山泉。
大壩沿高原南緣東西千里橫亙，地理位置重要，古來是中原與大漠的天然分界線。元人郝經《嶺北行》詩云：“中原南北限西嶺，野狐高出大庾頂。”(西嶺指大馬群山，野狐即張北境之野狐嶺)。因之具有重要的戰略意義，燕、趙與北魏古長城曾先后蜒蜿其巔，明王朝更立“九邊"防線。清則在大壩各主要壩口設柵欄，駐兵把守。
所謂壩口，是大壩長期遭受河流切割及風化剝蝕山體被分割成數段而形成的山口與溝谷，為南北往來之途。布列張北境內自東而西的壩口有：遠威門壩、十五里水泉壩、二十里板申圖壩、八里西岔壩、六里黑貓壩、七里黃臺壩、三里麻尼壩、二十里鹽車壩、十五里候英壩、六里韓慶壩、八里柳條壩、七里曹胡壩、三里窯子溝壩、二里黃土壩、三里水泉壩、四里甲石壩、五里集沙壩、十五里汗諾壩、十里神威臺壩、十五里上邊壩、七里鎮虎臺壩、二十里黃石崖壩、八里青羊溝壩。
大壩劃南北，也割寒暖，是明顯的氣候分界線。壩北(清時稱壩外或口外，近代俗稱壩上)高原海拔1400至1600米，而壩南(清時稱壩內或壩里，近代俗稱壩下)地勢陡降，海拔1000米左右，高度相差400至600米。因受地形影響，大壩南北氣候也迥乎兩樣。就溫度而言，壩上年均氣溫在-1至4℃之間，壩根山地則在4至7℃之間。元人周伯琦《扈從北行后記》記載，至正十二年(公元l352年)陰歷八月底過野孤嶺下壩：“由興和行三十里，過野狐嶺，上為納缽，地高風甚寒，東西盤折而下，平地天氣即暄，無不減衣者。”從此段記載可見秋季溫差更大。
地勢高差引起水熱條件的差異，水熱組合特點又決定了地帶性植被的形成。壩上自然植被為草原。有許多優質牧草為壩下少見，如羊草、披堿草、無芒雀草、花苜蓿等，還有芨芨草、馬蘭、蘑菇、金蓮花等野生植物資源。栽培植被主要有春小麥、谷黍、胡麻、大豆、豌豆等低稈作物。
