Theo Atlas Địa lý Việt Nam, Trường Sơn không chỉ là dãy núi dài nhất Việt Nam mà còn là một trong những dãy núi lớn trên thế giới. Trung tâm bảo tồn thiên nhiên và phát triển (CCD) cho biết dãy núi Trường Sơn dài khoảng 1.100 km, kéo dài từ thượng nguồn sông Cả trên đất Lào giáp Nghệ An tới tận cực nam Trung Bộ. Nó bao gồm toàn bộ các dãy núi nhỏ hơn ở Bắc Trung Bộ và các khối núi, cao nguyên Nam Trung Bộ, xếp thành hình cánh cung lớn mà mặt lồi quay ra Biển Đông.
Dãy Trường Sơn có thể được chia ra Trường Sơn Bắc và Trường Sơn Nam, được phân chia bằng vùng chuyển tiếp Quảng Nam - Đà Nẵng. Là xương sống của bán đảo Đông Dương, dãy Trường Sơn quyết định hình dạng chữ S của bán đảo này, tạo thành đường chia nước giữa một bên là các sông nhỏ đổ về sông Mekong (phía tây) và một bên là các sông nhỏ đổ vào biển Đông (phía đông). Ở phần phía bắc, sống núi Trường Sơn gần trùng với biên giới Lào - Việt. Ở phần phía nam, sống núi Trường Sơn uốn cong về phía biển Đông và chạy sát biển, tạo thành các dải núi Nam Trung bộ.
Cũng theo Atlat Địa lý Việt Nam, dãy Trường Sơn chạy qua 21 tỉnh, thành của nước ta như: Thanh Hóa, Nghệ An, Hà Tĩnh, Quảng Bình, Quảng Trị, Thừa Thiên Huế… Tô điểm cho sự hùng vĩ của dãy Trường Sơn là những khối núi lớn thuộc hàng bậc nhất Đông Dương như: Hoành Sơn, Bạch Mã, Giăng Màn, Kẻ Bàng, An Khê, Ngọc Linh, Chư Yang Sin… Với những ngọn núi cao ngất trời như: Pu Xai Lai Leng (nằm trên biên giới Việt - Lào, thuộc địa phận tỉnh Nghệ An), Rào Cỏ (biên giới Việt - Lào, tỉnh Hà Tĩnh), Động Ngài, Bạch Mã (tỉnh Thừa Thiên Huế), Ngọc Linh (tỉnh Quảng Nam)…
Dãy Trường Sơn có địa hình hiểm trở, kéo dài từ Bắc tới Nam, cắt ngang ra tận biển, dãy núi này có rất nhiều cung đèo hiểm trở. Cả 3 cung đèo Hải Vân, An Khê, Sa Mù đều nằm trên dãy Trường Sơn. Dãy này còn là đường phân thủy của hai hệ thống: Sông Sê San chảy sang phía Tây, góp nước cho dòng Mê Kông và hệ thống khác chảy sang phía Đông, đổ ra biển Đông gồm sông Cái, sông Thu Bồn, sông Trà Khúc, sông Ba.
Theo giới khoa học nghiên cứu về dãy Trường Sơn, tất cả đều khẳng định đây là "đệ nhất thiên nhiên Đông Dương", bởi dãy núi này hùng vĩ nhất Đông Dương về tầm vóc cũng như sự đa dạng sinh học vốn có.