Stara planina ili Balkan pripada moćnom sistemu Balkanskih planina koje se pružaju od Crnog mora na istoku, pa sve do Vrške čuke na zapadu. Dužina ovog planinskog sistema iznosi 530 kilometara. Ova planina predstavlja deo prostranog planinskog venca koji se naziva Karpatsko – balkanski planinski luk. U Srbiji se nalazi samo njegov manji zapadni deo. Kao morfološka celina omeđena je dolinama Belog i Trgoviškog Timoka, i Visočice, a na istoku je omeđena državnom granicom Srbije i Bugarske. U meridijanskom pravcu se pruža skoro 100 kilometara, dok u uporedničkom pravcu pružanja maksimalna dužina iznosi oko 30 kilometara (Pirotska kotlina-Srebrna glava).

Na severu masiv Stare planine počinje od obronaka Vrške čuke (692m n.v.). Izrazitiji vrhovi su: Crnoglav (764m n.v.), Babin zub (1108m n.v.), Tresak (1000m n.v.), Vetren (1330m n.v.), Orlov kamen (1737m n.v.), Sveti Nikola (vrh) (1380m n.v.), Midžor (2169m n.v.), Tri čuke (1937m n.v.), Tupanar (1727m n.v.), Srebrna glava (1933m n.v.). Često se Staroj planini pripaja i Vidlič (1413m n.v.) čiji planinski venac pripada gornjem Ponišavlju, ali s obzirom da ga od Visoka razdvaja samo uska dolina Visočice može se prihvatiti mišljenje da zajedno sa Starom planinom čini jedinstvenu morfološku i prirodnu celinu.

Najviša tačka Stare planine u Srbiji je vrh Midžor sa visinom od 2169 m n.v, a najniža tačka je na izlazu iz doline Prlitskog potoka (132 m n.v.). U Bugarskoj je najviši vrh Botev (2376 m n.v.).

U okviru planinskih klimatskih regiona na Staroj planini se mogu izdvojiti:
Prelazni ili subplaninski klimatski region na visinama između 600 i 1250 m n.v.
Pravi planinski klimatski region na visinama između 1250 i 1900 m n.v.
Visokoplaninski klimatski region na visinama iznad 1900 m n.v.

Snežna granica na Staroj planini se nalazila na visini od oko 1700 m n.v.