높이는 740.2m이며, 주봉(主峰)은 자운봉(紫雲峰)이다. 북한산국립공원의 일부로 산 전체가 하나의 커다란 화강암으로 이루어져 있으며, 절리(節理)와 풍화작용으로 벗겨진 봉우리들이 연이어 솟아 기암절벽을 이루고 있다. 주봉인 자운봉에서 남쪽으로 만장봉(萬丈峰) · 선인봉(仙人峰)이 있고, 서쪽으로 오봉(五峰)이 있으며, 우이령(牛耳嶺)을 경계로 북한산과 접하고 있다.
도봉동계곡 · 송추계곡(松楸溪谷) · 망월사계곡(望月寺溪谷)을 비롯하여 천축사(天竺寺) · 원통사(圓通寺) · 망월사(望月寺) · 관음암(觀音庵) · 쌍룡사(雙龍寺) · 회룡사(回龍寺) 등 많은 사찰이 있다. 그 밖에 조선 선조(宣祖)가 조광조(趙光祖)를 위하여 세웠다는 도봉서원(道峯書院)이 있다.
주요한 탐방코스는 사패산 코스, 망월사∼포대능선∼회룡 코스, 오봉코스 등이 있으며, 북한산 지역과 더불어 연간 500만 명의 탐방객이 찾는 공원으로서 단위면적당 가장 많은 탐방객이 찾는 국립공원으로 기네스북에 기록되어 있다.
남쪽에는 우이령을 넘어 우이동에 이르는 도로가 있으나 1968년 청와대를 습격한 간첩침투사건으로 폐쇄되어 있다가 2009년부터 제한적으로 등산객에 대하여 제한적인 출입이 가능해졌으나, 자동차 통행이 가능한 도로의 건설을 요구하는 양주시와 원상보존을 요구하는 환경단체 등의 의견이 첨예하게 맞서고 있는 지역이다. 계곡의 수석이 아름다워 유원지로 개발되었고, 수락산(水落山) · 불암산(佛巖山) 등과 함께 서울시민의 휴식공간으로 이용될 뿐 아니라, 좋은 등산로가 되고 있다.
도봉산 동쪽에는 서울과 의정부간의 국도, 서쪽에는 구파발과 송추간의 지방도로, 북쪽에는 송추와 의정부간의 국도가 있다. 또한 서울외곽순환고속도로가 있는데 이는 2007년 12월 28일 개통되어, 착공 20년만에 127.5㎞ 완전 개통을 이루었다. 마지막으로 개통된 의정부 나들목과 송추 나들목 구간이 국립공원 지역에 속한 사패산을 관통하는 터널이 만들어지게 되면서 이를 반대하는 환경단체의 운동이 활발하였던 곳이다.