Киргизский Алатау простирается, как и большинство других хребтов Тянь-шаня, в широтном направлении, вытянувшись почти на 400 км при ширине до 80 км. Начинается он у города Джамбул (Казахстан) незначительной возвышенностью Тсктурмес и постепенно поднимается к востоку. До меридиана селения Мерке, восточнее узловой станции Луговая на Турксибе, он значительно ниже снеговой линии, и при поездке из Москвы в Алма-Ату видна лишь самая западная оконечность хребта, носящая характер альпийских лугов.
Начиная от верховьев рек Мерке и Каинды на западе и до перевала Шамси (точнее – Шамши) на востоке, отстоящих почти на 200 км друг от друга, хребет поднимается за снеговую линию, достигая наибольшей высоты в пределах верховьев рек Ала-арча, Аламедин и Иссык-ата. Здесь располагаются наиболее высокие вершины хребта: пик Семенова-Тян-Шанского (4 874,8 м, см. фото), Корона (4 855 м), Аламединские стенки (4 650–4 840 м), Буревестник и другие. Здесь находятся и наиболее крупные в хребте ледники: Голубина, Б. Алаарчинский, Аксай, Салык, Кашка-су (Норус).
Говоря о снеговой линии, следует упомянуть, что высота ее в Киргизском Ала-тау, как и вообще на Тянь-шане, не везде одинакова и зависит главным образом от экспозиции склонов. Если на северных склонах она опускается до 3 600–3 700 м, то на южных склонах поднимается до 2 200 – 4 600 м.
С хребта сбегает на север и на юг много рек, в большей своей части питающихся за счет ледников. Этим и определяется их режим: разливы рек Киргизского Алатау связаны не с весенними месяцами, а обычно происходят в наиболее жаркое время года, в период интенсивного таяния ледников. Реки, не имеющие связи с ледниками, летом, как правило, пересыхают.
Реки хребта, особенно в центральной его высокогорной части, прорыли глубокие поперечные ущелья, склоны и дно которых во многих местах покрыты еловыми и арчевыми лесами. Мощные лесные массивы покрывают склоны Шамси, Кегеты, Туюк Иссык-атинского и других ущелий. В более высокой зоне раскинулись обширные альпийские луга с богатейшими пастбищами, известными среди киргизского населения под названием джайлоо (летовка). С весны здесь пасутся колхозные отары тучных овец, табуны лошадей и многочисленные стада другого скота. С открытием перевалов через главную цепь хребта на луговые просторы широкой долины Сусамыра тянутся, подгоняемые чабанами, нескончаемые цепочки овец, мерно ступающих верблюдов и медленно бредущих коров.
