北京西、北、东三面环山。山区面积约10418平方公里，占全市面积的62%。西部山区统称西山，为太行余脉，与山西黄土高原相接；北部山区统称军都山，属燕山山脉，与内蒙古高原相连。燕山山脉与太行山山脉在昌平南口关沟附近交会，形成了一个半圆形的山湾，状若围屏，人们称之为“北京湾”。在这个山湾中有几座著名的山峰值得一提。
灵山
位于北京最西端，处于门头沟区与河北省涿鹿县交界地，为北京第一高峰，最高海拔2303米。被誉为“京都第一山”。《宛平县志》称：“灵山又名矾山”，“终年积雪，望之若矾，故名”。灵山有号称“一烟二洼五坡”的自然景观。“一烟”指南沟烟，因风起沟壑山如烟雾而得名；“二洼”指高叫洼和九龙洼，高叫洼因空谷回音最高而得名，九龙洼则因烟云形似九条巨龙，盘伏于高山草甸之间而得名；“五坡”指黄花坡、韭菜坡、杜鹃坡、刺玫坡和榛子坡，均以野生植物集中生长而得名。
百花山
位于门头沟区西南端，海拔1991米。距北京城约100公里，东南与房山区交界，西与河北省涞水县毗邻。山岭呈北东向延伸，山势险峻，生物资源丰富，自然景色宜人，有“华北天然植物园”之称。百花山动植物种类丰富，除了常见的野生动物狍子、野山羊、野猪、狐狸、獾、松鸭、雉鸡、松鼠、刺猬等，还有珍稀动物岩鹩、红蝮蛇等。百花山自然风光秀美，有四大景区，18个自然景观。雄踞百花山山脉之巅的白草畔海拔2161米，为北京市的第三高峰，被称为“京西南第一峰”。
妙峰山
位于门头沟区妙峰山乡涧沟村，为西山北麓主峰，最高峰被称作“金顶”，雄峙于玉泉山、香山、万寿山诸“小西山”之上，海拔1291 米。妙峰山主峰台地间有一组巨石，状似莲瓣勃放，在朝晖或夕阳斜映下，巨石金碧灿烂，被称作“莲花金顶”。金顶之前建有“天仙圣母碧霞元君祠”，俗称娘娘庙。清初香火甚盛，康熙皇帝赐名为“金顶妙峰山”。从此，金顶娘娘庙一跃成为北京城内外以及邻近各省香火最盛的娘娘庙，地位凌驾于京城“五顶”( 即东、南、西、北、中顶) 娘娘庙之上。“妙峰山的娘娘——照远不照近“的神奇传说，家喻户晓，甚至有人说：“中国的政治中心在北京城，中国的宗教中心在妙峰山。”民国早期民俗学者、社会学者对妙峰山的香会多有记叙、研究，有“中国民俗学研究发祥地”之称。
妙峰山灵感宫建于明朝末年，盛于清至清末，数百年香火不绝，其间香会频繁。金勋先生所著的《妙峰山志》一书对妙峰山香道、庙宇和碑文、香会的种类、规矩和特色等内容做了介绍，向我们展示了上至皇族，下至百姓，妙峰山进香一事，已成一固定风俗。
上方山
位于房山区岳各庄乡圣水峪村。最高峰紫金岭860米，属太行山脉。因岩体顶平坡陡似桌，故名上方山。上方山山势陡峭，地貌构造壮观，有著名的“九洞十二峰”。上方山的林木资源已和山、水、洞、寺、泉以及丰厚的文化积淀融为一体，是一处开发价值很高的旅游资源，有“南有苏杭，北有上方”之称。上方山历史上被誉为“千年佛家圣地，燕郊诸山之冠”。自东汉时期华严慧晟禅师开山造寺以来，佛教文化已有1900多年的历史。房山古八景中的“上方山寺”和“云水奇观”皆在此山中。