山区内沟谷纵横，坡度陡峭，地形复杂。在沟谷及背阴地区，天然植被较好，适于牧业。山西部有森林覆盖。山南有煤田。山区年平均气温2.5℃，1月平均气温－12.5℃，7月平均气温17.8℃。年平均降水量195.3毫米。3～4月和10～11月多雾，4～9月多大风，6～8月多暴雨。初雪最早在8月，终雪最迟在6月。年积雪在200天以上，积雪深度39厘米，常造成雪阻，难以通行。北塔山是由奇台北去阿勒泰地区的必经之地。山西端有公路通往蒙古。1947年6月，蒙古边防军与中国国民党北塔山守军在主峰及胡居尔特沟附近发生战斗。国民党军借助有利地形及工事，击退蒙军在飞机掩护下的多次进攻，史称"北塔山事件"。

位于新疆东北部，与外蒙接邻，在北纬41°3′，东经91°1′，海拔1500米左右，距青河县140公里处。

北塔山是中国与蒙古国之间的界山。辛亥革命之前，它与整个外蒙古，都在大清版图之内。辛亥革命后，内陆亚洲处在动荡之中。清朝原由乌里雅苏台将军统领的外蒙古，宣布“独立”。民国政府自顾不暇，一度准备放弃科布多、札萨克图汗、唐努乌梁海、阿勒泰等边疆区域，以便退守新疆塔里木，进而维持中原稳定。新疆的任督军杨增新，则力排众议，提出只有保住阿勒泰，新疆才不至于陷入动荡。放弃阿勒泰，就不可能遏制瓦解中华民国的趋势。可以说，没有杨增新，就没有今天的新疆以及中国的西北边界。正是在这个背景下，不但阿勒泰由直属中央政府，改为归属新疆，与阿勒泰山紧邻的北塔山，也成为中国新疆境内的山群。从清朝至今，北塔山始终归属中国。

北塔山，自古是中国西北民族的游牧区域。这个地名次为外人所知，是18世纪初。1709年，瑞典炮兵少校雷纳特，为俄国军队俘虏。在中亚蒙古汗国度过了十几年的战俘生涯之后，他与妻子布丽吉塔终于回到家乡。随他们一起回瑞典的，有12个来自新疆和田的奴隶，同时他们带回了几幅反映17世纪后期中亚情况的珍贵地图。这就是的《雷纳特地图》。在《雷纳特地图》上出现了北塔山这个地名，它的原名是“BAI－TAGE”，音译“北塔格”（拜塔格）。《中国历史地图集》据清代内府地图，将其标为“拜山”，实际是中外合璧的名字。在西北民族的语言中，BAI，含义是丰富、众多。新疆曾将富人叫“巴依”。TAGE，是山峰。蒙古人习惯这样称呼，比如“巴音布鲁克”（的天鹅湖），就是“泉水丰富”。北塔山，是蒙古等北方民族对那里地貌的归纳——山峦密集。北塔山不是中文地名，它的含义也不是 “北方的如同塔一样陡峭的山峰”。

由于外蒙时常侵犯我北塔山地区，新疆骑兵五师二团，骑兵连连长马希珍奉命率部进驻北塔山，修筑了规模浩大的北塔山战地工事，被当地人称为“北塔山古炮台”。 

自一九四七年五月，对我国土垂涎 已久的外蒙军队多次动用苏制战斗机对我阵地进行扫射和轰炸，外蒙军队在炮火掩护下向我阵地猛烈进攻，经过多次激战，蒙军损失惨重，后多次调集重兵侵犯，在敌众我寡的情况下，连长马希珍派副连长马金福去向牧民头目求援，经过细致的说服教育工作，100余名牧民亲临阵地和该连共同抵抗，并进行了大小战斗共二十余次，彻底击败了来犯入侵者。 

北塔山战役是当地牧民和武装部队共同奋起抵御外侵的一场国土保卫战。

诡秘矫健的山狼、野禽、野驴、鹅喉羚在五颜六色的大山和苍茫的蒿草、胡杨林中忽隐忽现，高耸的断崖碣石上点缀着古人的艺术杰作——古代岩刻画，附着和镶嵌在岩石中的贝壳化石，把人们一下子带入到了超现实的童话般的世界中。这些并非是青河以东——北塔山最为引人瞩目的景致，在这神秘的大山中隐藏着一个令世界考古学家、地质学家困惑达70年之久的——北塔山神秘石球之谜。

1979年，新疆水文地质专家李金栋和同事前往中蒙边境的北塔山开展地下水资源普查。在离北塔山牧场东部几十千米的山谷里作业时，突然惊奇地发现，在附近的山坡和断层中星罗棋布地分散着许多滚圆滚圆的石球。

绝大多数石球内部为同心圆，有的中间又有一坚硬的圆石球，形态宛如鸡蛋中的蛋黄。有几枚石球剖开后，内部却有远古芦木等植物化石，有的剖开就只有单一的石质，有的从外部看酷似蜗牛。

一些地质学家研究后认为，石球是大自然的鬼斧神工，是地质作用的产物。