Находится в Китае, между впадиной озера Лобнор (ныне пустыня Лоп) на западе и рекой Жошуй (Эдзин-Гол) на востоке[1]. Западным продолжением Бэйшаня является хребет Куруктаг[2]. Состоит из ряда преимущественно низкогорных, сильно разрушенных выветриванием глыбовых массивов и хребтов[1]. Преобладают ландшафты каменистых пустынь. Площадь 175 тыс. км²[источник не указан 893 дня].
Климат умеренный, чрезвычайно сухой. Осадков 40—80 мм в год. Часты пыльные бури. Поверхностные воды практически отсутствуют[1].
Название («северные горы») противопоставляет Бэйшань горам Наньшань («южные горы»), обрамляющим коридор Хэси с юга.