Nếu lấy núi Nghĩa Lĩnh (cố đô của nước Văn Lang thời tiền sử) làm tâm điểm thì núi Ba Vì và núi Tam Đảo là hai điểm đối xứng tạo thành "Thế tay ngai" trong luật phong thủy. Trên thượng nguồn thì ba con sông lớn là Sông Đà, sông Thao, và sông Lô đều đổ về đây. Ngã ba Bạch Hạc là nơi hợp thành của ba dòng sông ấy để rồi tụ thủy ở đầu sông Cái (sông Hồng), tạo dựng thành vùng châu thổ trù phú của đồng bằng Bắc Bộ ngày nay.

Núi Ba Vì nằm trong vùng đồng bằng xen kẽ đồi gò, được tạo lập bởi sự xâm thực, chia cắt các thềm đá gốc và thềm phù sa cổ sông Hồng, Địa chất ở Ba Vì rất bền vững, được hình thành từ những cuộc chuyển động kiến tạo xảy ra vào cuối Triat muộn (khoảng 210 triệu năm về trước) trong khu vực Đông Dương và Trung Quốc, hình thành từ những cuộc vận động tạo sơn Idosinias.

Ở cao độ hơn 1000 mét, khí hậu núi Ba Vì trong lành mát mẻ.