As Montanhas Khangai são as maiores das três maiores cadeias de montanhas. Estende-se por 800 km de oeste a leste. A paisagem das Montanhas Khangai é diferente das Montanhas Altai. Enquanto altas falésias rochosas e bacias profundas são dominantes tanto no Mongol Altai como no Gobi Altai, a Serra de Khangai é caracterizada por montanhas largas, em forma de cúpula deformada, cobertas com relva e árvores. A área engloba várias zonas naturais, incluindo a zona de montanha e estepe de montanha, taiga siberiana e floresta. O solo fértil e numerosos rios, riachos e lagos suportam uma variedade de plantas e o habitat da área para uma enorme variedade de espécies animais.
A grande divisão, separando as águas que correm para os oceanos e para as bacias interiores, corre ao longo das cristas da Serra de Khangai. O maior rio da Mongólia, o Selenge com seu principal afluente, o Orkhon, drena para o norte da fronteira russa e para o Lago Baikal. Os rios que correm ao longo da crista das Montanhas Khangai são rápidos e rápidos nos rios resultam em cachoeiras pitorescas como a Cascata Orkhon com uma altura de 20 metros, localmente conhecida como Ulaan Tsutgalan.
O terceiro bloco da montanha é a Cordilheira Khentii. É menor e mais baixo que a Cordilheira Altai e Khangai. A cordilheira Khentii começa a leste de Ulaanbaatar e se estende até as grandes planícies orientais. Existem vários picos que se elevam acima dos 2500 metros acima do nível do mar, sendo o mais alto o Asralt Khairkhan que mantém antigos vestígios glaciares da montanha. As montanhas de Khentii são cobertas por florestas, zonas húmidas, tundra alpina e campos de neve e gelo permanentes; o núcleo desta remota zona selvagem é totalmente desabitado.