石膏山为太岳山的主峰之一,有着相对独立的地质构造特征。天河、白杨河、二沟水三道水系把它和周围其它山峰隔离开来,是太岳群峰中一座比较孤立的山峰。海拔高度1100——2523.6米,总面积35平方公里。2002年规划中开发的石膏山风景区面积则达到75平方公里。
石膏山坡陡山峻,山体高度在800——1400米之间,坡度大部分在40度左右。山势呈南北走向,区域内断层出露较多,尤以西峰为最,形成矗立千仞的悬崖峭壁和大大小小的溶洞奇观。更由于形成溶洞的岩层为一套滨海相碎屑岩,即前人所称的“霍山砂岩”,其间存在有水平方向的裂隙,在石灰岩裂隙水的亘古浸蚀下,溶洞中形成了许多姿态各异的石钟乳,构成了一道丰富多彩的地貌景观。
石膏山地层古老且相对稳定。从地震学角度看,石膏山处于霍山断裂带上。这条断裂带从介休洪山起步,经绵山,石膏山而至霍山,石膏山区域为七级裂度区。历史上石膏山区域没有发生过较大的地震,甚它地区的强地震对石膏山区域的波及影响亦不明显。石膏山四峰环抱,峰峰耸翠,有清清流水,千尺巨瀑;还有溶洞名刹,古道通幽;更有遍山红叶,杜松宝塔。自古以来就是人们朝山拜谒,登临神游的历史名山。
石膏山的旅游资源是一个类型结构比较丰富、区域配置比较合理的地域体系。从自然资源类型角度看,除温泉外几乎包括了山西自然资源的全部内容;从资源配置角度看,石膏山的山水风光特色呈强势的差异组合,是大院文化、宗教文化的理想互补资源。而大运高速公路的建成又缩短了不同旅游资源间的时空组合,从而使得石膏山以自然特色为主体的旅游资源,在全省乃至北方更显突出。
石膏山风景区总面积约60平方公里,现已开发的游览面积约六平方公里,在主峰海拔1500至1800余米处,天工削出一块高约三四百米,宽约二三百米的断崖绝壁,绝壁面向南,东西两翼延伸回抱,其形势就象一只横躺着的巨大金元宝。在元宝腹内,即断崖间,自下而上分布着三层石灰岩溶洞,下岩和中岩尤大,长宽高均在数十米之间,石膏山的寺庙便全部建筑在这些天然的溶洞中。所以有诗赞云:“千年古寺洞中藏,半崖松柏依云栽”。