Mongóliában három nagy hegylánc található: a mongol Altai-hegység, a Khangai-hegység és a Khentii-hegység. A nyugati és délnyugati Mongol Altai a legmagasabb és leghosszabb e láncok közül. A mongol Altai-hegység az Oroszországgal közös északnyugati határon délkelet felé ágazik el a fő Altai-hegységből, és mintegy 400 km (250 mérföld) hosszan húzódik délkelet felé a kínai határ mentén, mielőtt további 725 km (450 mérföld) hosszan kelet felé fordulna Délnyugat-Mongóliában. A hegység – az ország egyetlen olyan hegyvonulata, ahol korabeli eljegesedés alakult ki – az ország nyugati csücskénél, a Khüiten-csúcsnál, Mongólia legmagasabb pontjánál éri el a 14 350 láb (4374 méter) magasságot. A mongol Altajtól keletre húzódik a Góbi-Altai-hegység, egy kisebb kiterjedésű, kopár hegyvonulat, amely elveszik a Góbi kiterjedésében.
A Khangai-hegység, amely szintén északnyugatról délkelet felé húzódik, szilárd hegytömeget alkot az ország közepe közelében. A hegység csúcsai mintegy 3 700 métert érnek el, a legmagasabb, Otgontenger északnyugaton mintegy 4 025 méterig emelkedik. A Khangai jellegzetességei a finom legelőkkel borított lankák. Északon a szibériai Keleti-Szan-hegység húzódik az orosz határ mentén.
A harmadik hegylánc, az északkelet-mongóliai Khentii-hegység vonulata délnyugat-északkeleti irányban húzódik, és Szibériába nyúlik. A legmagasabb csúcs az Asraltkhairkhan, amely körülbelül 2.800 métert (9.200 láb) ér el, de általában a maximális magasságok körülbelül 7.000 láb (2.130 méter) körül vannak.
A tartomány nyugati részét uraló Khakhiraa (4037 m) és Turgen (3965 m) ikercsúcsok érdekes módon majdnem egyenlő távolságra vannak az Achit, Uureg és Uvs tavak között. Az Uvs tartományban található Kharkhiraa és Turgen hegyek az Altaj-hegység részét képezik. A két hegység közötti folyóvölgy a Kharkhiraa folyó, amely az Uvs Nuurba ömlik. Ebből a völgyből indul néhány kiváló túraútvonal, amelyek mindkét hegységre felvezetnek, és mi saját dzsipjeinkkel és kempingfelszereléssel néhány szép egynapos túrát teszünk errefelé. Az Uvs Nuur létfontosságú forrásaként a hegyek az Uvs Nuur szigorúan védett terület részét képezik. A területet főként khotonok lakják, akik Mongólia-szerte híres sámánok. A Kharkhiraa- és Turgen-hegységben több mint 10 havas hegycsúcs és gleccser található.