石门山地处旬邑、淳化、耀县三县邻接地域，其主峰和大部分山区位于咸阳市旬邑东南部。面积156平方公里，境内有54个自然村，总人口约3290人。
石门山是子午岭南端的一部分，地质构造属于中朝准地台陕甘宁台坳南部的坳缘褶断束。大约在距今6700万年至2亿多年间，本区是陕甘宁内陆湖盆一部分，在湖盆内堆积了巨厚的三迭系、侏罗系、白垩系陆相碎屑岩系。到白垩系末，受晚期燕山运动的影响，本区和陕北一样缓慢抬升，并发生褶皱，地貌骨架基本形成。第四纪以来，在黄土堆积的同时，以多期间歇性上升为主要特征的新构造运动，加强了地面侵蚀和河流的切割深度，使部分山峰基岩裸露。裸露的岩石以三迭纪或白垩纪的黄绿色、灰黄色、紫红色的砂岩、砂质泥岩、页岩及砾岩为主。砂岩和砾岩构成了雄伟山势、深邃峡谷、瀑布深潥等地貌景观。
石门山最高海拔1855米，最低海拔1270米，高差585米。年平均气温6－8℃，7月月平均气温19－21℃，1月平均气温－5－7℃，全年≥10℃积温2800－3000℃，年日照2400时数左右。年降水量600－650毫米，无霜期140－160天。
石门山是渭北黄土高原上不多见的水土流失十分轻微的地区之一。其主要原因是得益于良好的植被条件。石门山植被类型以暖温带落叶阔叶林为主。组成落叶阔叶林的群系有：辽东栎林、栎林、树林、麻栎林、锐齿栎林、山杨林、白桦林、油松林和刺柏等温性针叶林也有分布，有纯林，亦有针阔混交林。此外，还有分布于针、阔叶林下和林中隙地的落叶阔叶灌丛及建国后营造的人工林。由于立地条件和树种适生性能的不同，林木多分布于阴坡和沟掌，阳坡大部为旱生杂草和灌丛，形成森林与荒山相间的分布特点。石门山野生植物种类丰富，堪称黄土高原的“植物王国”，林地总面积18.25万亩，覆盖率达78%，郁闭度高，石门山野果资源有桃、杏、梨、板栗、沙棘等；药材资源有党参、黄芪、苍术、野蔷薇（防爱滋病）、沙棘（防癌）、当归等120多种，特殊的地形、植被、气候条件，使大量的动物种群在繁衍生息。据不完全统计，有全钱豹、狐、狍、林鹰、青蛇、草兔、青羊、花面狸、狗灌、花鼠、岩松鼠、喜鹊、寒鸦、黑脸嗓鸡、绵鸡、环颈雉、石鸡、岩鸽、鸳鸯、灰鹤等数十种。石门山有人工湖四座，主要河流3条，湖泊与河流深潭中有鱼、鳖、水赖等。
独具魅力的地质、地貌、气候、植被与河流水文条件，构成渭北地区小见的自然景观。这里随着季相的变化，形成“春花”、“夏荫”、“秋果”、“冬雪”的四季景观。
石门山的人文景观也颇具特色。有秦北直道、秦兵站、风火台等古交通军事设施，还有琅吞天洞的悬石窟。这里的村寨、耕牛、羊群、小桥、流水、人家，形成独具特色的风土民情，自然景观与人文景观溶一身的，亟待开发的旅游处女地。