Khangai-vuoret ovat suurin kolmesta suuresta vuoristosta. Se ulottuu 800 kilometriä lännestä itään. Khangai-vuoriston maisema eroaa Altai-vuoristosta. Kun sekä Mongoli Altaissa että Gobi Altaissa vallitsevat korkeat kalliojyrkänteet ja syvät altaat, Khangai-vuoristo on leveiden, vääntyneiden kupolien muotoisten, ruohon ja puiden peittämien vuorten hallitsema. Alueella on useita luonnonvyöhykkeitä, kuten vuoristo- ja vuoristostepovyöhyke, Siperian taiga ja metsä. Hedelmällinen maaperä ja lukuisat joet, purot ja järvet ylläpitävät erilaisia kasveja, ja alue on elinympäristö valtaville eläinlajeille.
Kangai-vuoriston harjanteella kulkee suuri kuilu, joka erottaa valtameriin ja sisämaahan virtaavat vedet toisistaan. Mongolian suurin joki, Selenge ja sen tärkein sivujoki, Orkhon, laskevat pohjoiseen Venäjän rajalle ja Baikaljärveen. Khangai-vuorten harjanteella virtaavat joet ovat nopeita, ja jokien kosket johtavat viehättäviin vesiputouksiin, kuten 20 metriä korkeaan Orkhon-vesiputoukseen, joka tunnetaan paikallisesti nimellä Ulaan Tsutgalan.
Kolmas vuoristokokonaisuus on Khentii-vuoristo, joka on pienempi ja matalampi kuin Altai- ja Khangai-vuoristot. Khentii-vuoristo alkaa aivan Ulaanbaatarin itäpuolelta ja ulottuu suurille itäisille tasangoille. Alueella on useita yli 2500 metriä merenpinnan yläpuolelle kohoavia huippuja, joista korkein on Asralt Khairkhan, joka säilyttää muinaisen vuoristojäätikön jälkiä. Khentii-vuoristoa peittävät metsät, kosteikot, alppitundra ja pysyvät lumi- ja jääkentät; tämän syrjäisen luonnonvaraisen alueen ydin on täysin asumaton.