狭义的桐柏山指桐柏县南以太白顶为中心的地区。
广义的桐柏山，或称桐柏山脉，指起于南阳盆地东缘，东南至武胜关，西南至湖北的广水市、随州、枣阳市一线的广大山地，东与大别山相接。
山脉呈西北—东南方向延伸，长达120余公里，海拔高度多在400～800米。
在地理上，桐柏山是淮河与长江流域的分界。
淮河源于主峰太白顶北麓。桐柏山区域不仅有独特的淮源文化，更兼具盘古文化、佛道文化、地质文化和苏区文化，为革命教育的重要基地。桐柏山，为桐柏、信阳与随州间的交通障碍，山间平靖关、武胜关为交通孔道。
河南省边境地带的桐柏山主脉可分东西两段，西段是桐柏山的主体，呈西北—东南走向（山脉北麓为河南省桐柏县、信阳市
南麓为湖北省襄阳市的枣阳县，随州市的随县、广水市）
东段位于放马岭东南为四望山，呈北北西—南南东走向。一般宽约13公里
大别山的西段，西起南阳盆地东缘，沿唐河、桐柏两县与湖北省的交界地带延伸到桐柏县黄家湾一带，山脉走向为西北～东南向，海拔高度一般在400～800米之间，个别山峰达1000米以上。桐柏山主脉位于桐柏县城南部、太白顶背斜的核部，形成山坡陡、山脊窄、群峰高耸的地貌形态，如小仙垛海拔1053米、磨云山寨1053米、太白顶1140米、田王寨1018.3米。
山体北侧为淮河及众多支流的发源地，河流横切山体，形成一系列深切河谷和近南北向的山岭，使山势更加雄伟壮观。
桐柏山主脉西段南侧低山，山体破碎，呈孤山状分布于丘陵之上，主要有蓼山海拔396.7米、三尖脑396米、龙山430米、石柱山576米、大寨山439米、四王山460米、圪又山546米、刘坡寨418米、玉皇顶778米、小山峰505米。桐柏山主脉北部低山，由西南向东北呈雁形展布，构成南阳盆地与吴城盆地、黄岗～毛集盆地的分界线。
共有山峰800多个，岗丘700余条。地势以南侧边缘最高，东北部顶端次之，南侧中部突起，东西两端渐低，北侧则由西向东呈总体渐次升高状。主峰太白顶海拔1140米，为县境最高点。
太白顶
太白顶，位于桐柏县城西十五公里，是桐柏山主峰，海拔1140米，山势峻峭，景色奇秀，雄伟壮观，远近闻名。登顶远眺，北视中原，南阅楚天，万山俱下，极目千里。
顶上有名刹云台禅寺，为佛教临济宗白云山系祖庭，堪称中原的布达拉宫。寺东侧有大淮井，是淮河源头；井东南30米远石壁间有张良洞，传说张良功成身退，辟谷于此；还有松月台、老虎洞、小淮井等景观。
太白顶山顶四周林木遮天蔽日，现为国家级森林公园。
田王寨
四望山
四望山，在信阳平桥镇西南，为豫，鄂边境界山。
站在山巅可俯瞰信阳、桐柏及湖北省的应山、随县四县。西北——东南走向，最高峰云头，海拨906米。
信阳市西部和南部是由桐柏山、大别山构成的豫南山地，面积近7000平方公里，占全市总面积的36.9%。两山首尾相接，连成一体，蜿蜒于豫鄂边界，是江淮两大流域的分水岭。桐柏山余脉从桐柏县和随州市境伸向枣阳市，呈东西走向，向西延伸至唐梓山，向西南延伸至霸山。玉皇顶，位于县城东北47公里处，海拔778.5米，为枣阳最高山峰。
桐柏山脉在随北有两支：一支由太白顶向东南至二妹山；另一支由七尖峰向东南至西九里山。广水市境内属桐柏山脉的有四望山支脉、大贵山支脉和中华山支脉，呈北西一南东走向和北东一南西走向。桐柏山区，属淮河南部足水带。该区是河南多雨中心之一，水量为河南省之冠，年降雨量大部分地方在1000毫米以上。桐柏山北麓为淮河流域，是淮河的发源地。
淮河，干流发源于河南省桐柏山。经河南、安徽至江苏省，一支至滨海县扁担港入黄海，一支南下至扬州市的三江营入长江。全长1000公里，总落差196米，平均比降为0.2‰。淮河上源称淮源（淮源河）（淮河源头），发源于桐柏山主峰太白顶北侧，经固庙镇、桐柏县城、月河镇、固县镇入信阳境。
全长83公里，淮源支流主要分布在左岸，有月河、陈留店河、固县河、毛集河等。
游河，淮河上游支流，发源于豫鄂界上鸡冠垛峰（桐柏山东段）北信阳境内的大红老峰北坡，向西北下山流3公里入湖北省随州市境内。西北流3公里出山至三道河，转东北流6公里至草店，再东北流12公里至新湾接信阳边界，北流2公里至陈家老湾全入信阳境。
至蔡家畈又沿两省边界曲折北流2公里，至汪家湾全入信阳境。
曲折北流6公里至柏树岭，转向东南流7公里至吴家店，再东南流12公里至游河集，出集转东北流3公里至左家庄人淮。
河道长62公里，流域面积670平方公里。
浉河，淮河上游支流，古称浉溪。《水经注》称：源出大溃山，东北流，翼带三川，乱流北注浉水。说明其上游源出多处。
其主源发自信阳西南与湖北省广水市（原应山县）交界的韭菜坡，峰的北侧和西侧各出一股细流，泻于峰下成为源头。
桐柏山西麓临长江支流汉江的支流唐白河支流唐河，其支流多发源于此。主要有：三家河，也称三夹河，古为澧水、西淮河，南宋始称名三家河。位于县城东部。上游有卢家、曹家、苏家三条河，故名三家河。
滚河，古称白水。发源于大阜山（桐柏山枣阳境内山峰），向西南流经兴隆。再南与昆河水会流，又西流经吴店、梁集、琚湾、蔡阳在楸树井南出枣阳，经襄阳的张集、孟集，至唐店西注入唐白河。
桐柏山南麓为长江流域涢水支流的发源地。厥水，长江支流府澴河上源涢水的支流。南流至随州西谓浮缨河，说为佛爷河，源有两支水，皆发自于桐柏山南麓鹰子咀。东、西两支于双河店（车水沟水库）汇为厥水主干，南流入厉山境，至厉山镇纳西来三道河水，南纳东来卸甲垱水，至两水沟纳七姑溪，南流入随州纳破山水（称合溪）。
漂水，长江支流府澴河上源涢水的支流。《水经注》作赐水，《太平寰宇记》作锡水，一名厉水，又名漂水。流经殷店境称客家河，南流高城、万店境称俄河，又南流至塔儿湾（古称龙斗塆）以下称五陂坷，其出口段称小淅河。漂水源分东、西两支，皆发自桐柏山南麓，西支为正源，发原于二妹山南八十疙瘩。
溠水，长江支流府澴河上源涢水的支流。古称扶恭河，上游称鲁城河，源于吴山境内大仙垛（桐柏山南部山峰）南麓梨园岭。
桐柏山区，位于河南淮河干流以南，北与淮北平原栽培植被相接，东和安徽相连，南与湖北接壤，西部为南阳盆地栽培植被片，包括新县、商城、固始、罗山、光山、潢川、信阳（市）全部和桐柏、息县、淮滨、泌阳、确山县的部分地区。平昌关，位于信阳西北隅淮河北岸的丘陵上，为淮北平原西越桐柏山、南向义阳三关的第一关。平靖关，地属信阳，古称冥扼，又名恨这关、憾这关、石城山，为古代天下九塞之一。位于信阳西南豫鄂两省交界处，武胜关西，为桐柏山余脉之山口。春秋时期，与武胜关、九里关合称“义阳三关”，为中原九大要塞之一。
时称冥厄，后称石城，又称固城山。宋时称行者坡，又称行者关。关底宽80～200米，海拔200米。
东为五峰岭，西为凤凰山，双峰对峙，山势险峻，信（阳）应（山）公路经过关底，历代为中原战略要地，南北交通要道，曾在此设驿站或巡检司。
武胜关，古称直辕，又名礼山关、武阳关，与平靖关、九里关（大悟县境）并称“鄂北三关”，古代称“义阳三关”，号称“中南第一关”，为中国九大名关之一。关底宽80～150米，海拔192米。
周围群峰耸立，西侧山峰擂鼓台，海拔554米；东南侧的将军寨，海拔274米；主峰望父垴，海拔533.6米。
皆坡陡难攀，唯有夺关破寨，方能南趋江汉，北逾淮水，故自古以来在此屡屡发生夺关之战。
盘古氏在此开天辟地，肇立乾坤，开启人类先河。古籍《艺文类聚》引三国史家吴人徐整的《三五历纪》曰：“盘古死后……血为淮渎。”从而说明，人根之祖盘古不仅在这里肇始人类，还在临终之时将自己的血脉化为淮源，造福后世子孙。
唐朝或者再早一些时期，就已经在淮河之源建立了祭祀盘古的庙宇。
在桐柏山区及其周边地区广泛流传着盘古创世神话，留下了大量与盘古神话传说相印证的遗迹，蕴积了丰富而深厚的盘古文化。
桐柏山有积淀深厚的淮渎文化。大禹治水三至桐柏山，平复水患，功昭日月。
桐柏山的佛道文化影响深远。道脉资源蕴藉深厚。东周时期，王子乔、浮丘公于两千三百多年前，就曾相携游历并驻足桐柏山金庭观，讲经布道。
鬼谷子王禅曾于水帘洞授徒，孙膑、庞涓、苏秦、张仪皆出其门下，成为一代英杰。
秦末，黄石公曾于毛集镇黄仙洞静修作《素书》，并授予张良辅作汉刘邦成就灭秦兴汉的大业。
南朝梁国的大学问家沈约曾到金庭观任首任道长，于此修真悟道，一代文宗就此发迹。
唐朝时期，李筌也曾弃官到桐柏山参道，成为桐柏真人。
明初，张三丰也于桐柏老君洞修道十余年，为他日后于武当山得道成仙奠定了基础。
佛教于清朝乾隆时期进入桐柏，从五台山而来经过这里的华光德祖大德服众，于此创立临济宗白云系，名播天下，嗣后出现许多大德高僧，遍布海内外，影响很大，其祖庭太白顶云台禅寺、水帘寺等闻名遐迩，成为四方善男信女以及观光客朝拜、游览的胜地。
南麓随州市主要有桐柏山太白顶风景区，景区容自然风光、人文景观、历史遗迹、宗教文化、革命遗址于一体，景点涵盖峻峰7座，峭壁8处，奇石10尊，异洞7个，有8寺1庙，4寨1殿，7壑3潭，尤以太白红叶、古寨城堡称二绝。