Розташований на північному сході Узбекистану. Висота Чаткальского хребта коливається від 3500 до 4500 метрів. Є вододілом річок Чирчик і Ахаранган та інших. Хребет тягнеться майже 200 кілометрів, має численні відроги, які врізаються глибокі ущелини.
Через перевали хребта прокладені дороги, що з'єднують Ташкент з Ахангаранской і Ферганської долиною. В межах Узбекистану найвища вершина тут – Каракуш (3864 метра). Слідують за нею Кызылнура (3533 метра) і Великий Чимган. Останній був особливо популярний серед радянських туристів.