Il massiccio del Matese è un imponente complesso carbonatico dell'Appennino centro-meridionale. Posto a confine tra Molise e Campania, il suo territorio ricade in quattro province (Campobasso, Isernia, Caserta e Benevento). Le tre cime con maggiore elevazione, Monte Miletto (2.050 m), Monte Gallinola (1.923 m) e Monte Mutria (1.823 m) formano tre nuclei montuosi principali allineati da Nord-Ovest a Sud-Est e sono tra loro separati da valichi (il valico di monte Crocetta tra Miletto e Gallinola, quello del Perrone tra quest'ultima e il monte Mutria).

Il versante orientale scende ripido sulla piana di Bojano, su quello occidentale si ergono diversi rilievi minori posti lungo una cresta parallela alla linea delle tre cime principali e separata da queste dall'ampio bacino del Lago Matese e dalla Piana delle Sécine nel territorio del comune di Letino.

La catena è delimitata in parte dal Fiume Volturno che la separa dalle Mainarde a ovest e a sud-est dalla valle del fiume Calore che la separa dal gruppo del Taburno-Camposauro. Nonostante la relativa vicinanza con le Mainarde, il Matese rappresenta un massiccio abbastanza isolato rispetto ai gruppi montuosi più settentrionali.

Una caratteristica unica è la sua posizione quasi centrale tra il versante adriatico e quello tirrenico da cui dista rispettivamente 76 e 54 km; il fatto di avere anteposti su questi versanti solo rilievi di altitudine relativamente modesta rende la posizione del Matese influenzata pienamente sia dalle correnti adriatiche sia da quelle tirreniche, situazione unica rispetto a tutti gli altri gruppi montuosi dell'Appennino centrale. Ciò può spiegare la sua elevata piovosità (oltre 2.000 mm) sul versante tirrenico e i venti impetuosi che spazzano le sue cime e che apportano correnti umide dal Tirreno e fredde dall'Adriatico con un innevamento accentuato soprattutto sul versante settentrionale. Le valli del Biferno e del Volturno rappresentano inoltre corridoi aperti dove queste correnti possono penetrare quasi senza incontrare ostacoli. Da nord-ovest a sud-est il massiccio presenta un'estensione massima di circa 74 km, racchiudendo una superficie di circa 1.585 km². 

Per la sua natura prettamente calcarea il massiccio, nel corso di milioni di anni, è stato scolpito dagli agenti atmosferici che ne hanno modellato il paesaggio caratterizzandolo con le forme tipiche del carsismo. Il territorio è un susseguirsi di forre profonde (Valle dell'Inferno, Valle del Torano, Forra del Quirino, Gole di Caccaviola, Rava di Prata...) ed estese doline (il Pianellone, Campo Braca, Campo Rotondo, Camporuccio, Valle Janara...). Ma i fenomeni carsici non interessano solo la superficie, il Matese è ricco di cavità ipogee. Tra queste degno di nota è l'abisso Pozzo della Neve, posto su territorio di Campochiaro, decima cavità in Italia per profondità (1.048 m) con un'estensione di circa 8 km. 

Gran parte del territorio del Matese è inserito in diverse aree protette che in molti casi si sovrappongono. Il versante molisano rientra nel SIC/ZSC "La Gallinola - M. Miletto - Monti del Matese". Quello campano rientra nei due SIC/ZSC "Pendici meridionali del Monte Mutria" e "Matese Casertano". Sempre sul versante campano, l'intero tratto medio del fiume Volturno rientra nel SIC "Fiumi Volturno e Calore Beneventano" mentre al confine con il Molise troviamo l'Oasi le Mortine (SIC-ZPS). Dal 1993 il versante campano è incluso nel Parco Regionale del Matese, dal 2017 entrambi i versanti rientrano nel Parco Nazionale del Matese, non ancora operativo.