Das Khangai-Gebirge ist das größte der drei großen Gebirgszüge. Es erstreckt sich 800 Kilometer von Westen nach Osten. Die Landschaft des Khangai-Gebirges unterscheidet sich von der des Altai-Gebirges. Während im Mongolischen Altai und im Gobi-Altai hohe Felsen und tiefe Becken vorherrschen, ist das Khangai-Gebirge durch breite, kuppelförmige Berge gekennzeichnet, die mit Gras und Bäumen bewachsen sind. Das Gebiet umfasst mehrere Naturzonen, darunter Berg- und Bergsteppenzone, sibirische Taiga und Wald. Fruchtbare Böden und zahlreiche Flüsse, Bäche und Seen beherbergen eine Vielzahl von Pflanzen und eine große Anzahl von Tierarten.
Die große Wasserscheide, die die Gewässer trennt, die in die Ozeane und in die Becken im Landesinneren fließen, verläuft entlang des Kammes des Khangai-Gebirges. Der größte Fluss der Mongolei, der Selenge mit seinem Hauptzufluss, dem Orkhon, entwässert nordwärts zur russischen Grenze und zum Baikalsee. Die Flüsse, die entlang des Kammes des Changai-Gebirges fließen, sind sehr schnell, und Stromschnellen in den Flüssen führen zu malerischen Wasserfällen wie dem Orkhon-Wasserfall mit einer Höhe von 20 Metern, der lokal als Ulaan Tsutgalan bekannt ist.
Der dritte Gebirgsblock ist das Khentii-Gebirge, das kleiner und niedriger ist als das Altai- und das Changai-Gebirge. Das Khentii-Gebirge beginnt unmittelbar östlich von Ulaanbaatar und erstreckt sich bis zu den großen östlichen Ebenen. Es gibt mehrere Gipfel, die sich über 2500 Meter über dem Meeresspiegel erheben, wobei der höchste der Asralt Khairkhan ist, der alte Gletscherspuren bewahrt. Das Khentii-Gebirge ist von Wäldern, Feuchtgebieten, alpiner Tundra und permanenten Schnee- und Eisfeldern bedeckt; der Kern dieses abgelegenen Wildnisgebiets ist völlig unbewohnt.