Es un área montañosa del centro-norte de Argentina que se localiza en el sector septentrional de la provincia de Córdoba, próxima al límite entre dicha provincia y la de Santiago del Estero. Esta sierra pertenece a la formación de las sierras Pampeanas y, en consecuencia, tiene una conformación de bloque que emerge de extensos llanos, como los que ocupan al oeste las Salinas Grandes y al este los bañados del río Dulce y su prolongación al sur de la localidad de Coronel Fernández.
Compuesta fundamentalmente por areniscas, se extiende con rumbo noreste-suroeste desde el límite interprovincial, continúa al este de la localidad de San Francisco del Chañar, al mismo tiempo que va ascendiendo en altitud hasta su máximo de 1.816 m en el cerro Horca. Luego continúa hacia el sur decreciendo hasta confundirse con la sierra del Norte, al sur de la localidad de Deán Funes. La vegetación dominante del área es el bosque xerófilo de mimosoideas espinosas; por encima de los 1.500 m sobre el nivel del mar el bosque deja lugar a sabanas o estepas, a veces formadas exclusivamente por especies herbáceas, y otras por arbustivas.