Заповедник расположен в юго-западной части Алтайского края, его территория включает части Змеиногорского, Третьяковского и Краснощековского районов. Заповедник состоит из трех участков (Белорецкого, Тигирекского и Ханхаринского) общей площадью 41445 га. Площадь охранной зоны – 26257 га.

Одна из вершин Салаирского кряжа, Пихтовый гребень – это самая высокая точка Новосибирской области – 494,2 м над уровнем моря. Около горы встречаются пещеры, воронки, образование которых связано с известняками.