كبیركوه رشته كوه مرتفعی است كه به موازات زاگرس و با جهت شمال غربی- جنوب شرقی، در این منطقه وجود دارد و ۲۶۰ كیلومتر امتداد دارد. رشته‌های متعددی از این كوه به سوی غرب شهرستان ایلام امتداد یافته‌اند كه به تدریج از ارتفاع آن‌ها كاسته می‌شود تا این كه در نواحی مركزی كشور با سطح زمین یكسان می‌شوند. ارتفاعات اولیۀ این رشته كوه در گردنۀ بانه‌سر، در جنوب جلگۀ ایلام، دیده می‌شوند. كبیركوه به موازات ساحل راست رود سیمره، دیوار بلندی تشكیل داده و در تمام طول خود موجب بالا بردن ارتفاع منطقۀ ایلام شده است به‌طوری كه نواحی واقع در شرق و شمال شرق آن پیشكوه، و نواحی واقع در غرب و جنوب غرب آن پشتكوه نام گرفته‌اند.
نیمه شرقی و شمال شرقی منطقه، از كوهستان‌ها و ارتفاعات بلند، و نیمه غربی و جنوب غربی آن، از نواحی كم ارتفاعی تشكیل یافته‌اند كه دشت‌های گرمسیری مهران، دهلران و دشت عباس را شامل می‌شود. ارتفاع این منطقه از سطح دریا كمتر از ۳۰۰ متر است.
بلندترین قسمت این رشته كوه ۲۷۹۰ متر از سطح دریا ارتفاع دارد.
دامنه‌های شرقی كبیركوه با شیب تند به دره‌های ژرف و پرآب منتهی می‌شوند و دامنه‌های غربی آن، كه مرز ایران و عراق را تشكیل می‌دهند، دارای منابع نفتی و ذخایر زیرزمینی فراوان‌اند.
قلل كبیركوه عبارتند از: شاه احمد، تبریز، كله‌باد، فیلمان، دماغۀ انار، ریواسان، پونه، سبزخانی، زرین، گل‌گل كه اكثر آن‌ها در تمام مدت سال پوشیده از برف و یخ می‌باشند. آثار حیات از دوران‌های گذشته در غارها و شكاف‌های مختلف كبیركوه دیده می‌شوند.
كبیركوه به‌خصوص در قسمت‌های شمالی، زیر پوشش جنگل‌های بلوط قرار گرفته است و به علت دریافت نزولات جوی، دارای مراتع غنی و پوشش گیاهی، از نوع معتدل و سردسیر است.
