广西弧形山脉的组成部分。位于广西壮族自治区中部偏西，红水河和右江之间，上林、武鸣、马山3县交界处。西北—东南走向，长约60公里，宽约25公里，与东面的大瑶山等合成广西弧形山脉。

　　北回归线通过大明山区。山体海拔千米左右，主峰龙头山1760米，是桂中壮族地区最高峰。由寒武系奥陶系轻变质石英砂岩、板状页岩、千枚岩及少量燕山期花岗斑岩组成山地的背斜核心部位，两旁为泥盆纪的坚硬砂页岩，往外则为石炭纪石灰宕。山体断层发育，西侧的武鸣至马山间公路即沿断层谷地伸延。山体内部多断层所成的陡崖、深谷，山势峭拔险峻。海拔900米左右。有5个古夷平面保存完整，地势起伏较小。壮丽磅礴的山巅云海，引人入胜的“大明仙境”，精采出奇的龙泉飞瀑，盛夏无暑的宜人气候，种类繁多的珍稀动植物，吸引了游人。大明山又为广西多雨中心之一，年降水量约2000毫米，其水源补给37条河流使3万公顷农田获得灌溉。