S'inicia a les costes de la mar Negra, entre els ports de Burgas i Varna, a Bulgària, i s’estén en direcció EW al llarg de més de 300 km, amb una inflexió cap al NW. Els Balcans fan de frontera entre Bulgària i Sèrbia i Montenegro i arriben fins al Danubi al pas de les Portes de Ferro, on s’enllacen amb els Alps de Transsilvània. Els pics més alts són el Midžur (2.168 m), el Vežen (2.198 m) i el Botev (2.376 m). Són constituïts per un nucli cristal·lí amb esquists i roques paleozoiques i intrusions volcàniques del carbonífer, recobert per una cobertora secundària i terciària afectada pel plegament principal alpí. El riu Iskǔr travessa cap al nord la serralada i constitueix una divisòria d’aigües entre la conca del Danubi i els tributaris de les mars Egea i Negra. Els boscs són de faigs, roures, castanyers i avets, a les parts més altes.
És una regió poc poblada, llevat d’algunes conques i valls amples. Les ciutats principals són Gabrovo, Silven, Kazanluk i Trojan; el recurs econòmic bàsic és el bestiar. Hi ha mines de coure, ferro, zinc, plom i carbó, i també fonts termals. Al sud dels Balcans, paral·lelament, s’estenen els Antibalcans o Sredna Gora.