龙门山脉属横断山脉，位于四川盆地西北边缘，广元市与都江堰市之间，形成于中生代和早新生代。东北接摩天岭，西南止岷江边。最高九顶山狮子王峰海拔4984米。龙门山脉北东一南西向，长约500千米，北西一南东向宽约40～50千米。

龙门山脉是横断山脉北端中部山脉，龙门山为青藏高原东延部分，其地质为一巨大复合型推覆构造带，龙门山自隐生宙元古代以来，就为一继承性构造运动活跃与强烈地区。显生宙中生代的构造运动，特别是白垩纪末的“燕山运动”，使其西部构造带强烈褶皱成山，龙门山形成以北、东、西为主体的三大断裂带。新生代的“喜马拉雅运动”，青藏高原大幅度抬升，龙泉隆起成龙泉山。在龙门山断裂和龙泉山断裂之间形成第四纪（距今250万年）的成都断陷沉积盆地。

龙门山脉位于四川盆地西北边缘，是成都平原的西缘山脉，西为岷山和邛崃山，东为都江堰市和邛崃市。龙门山脉是青藏高原东缘边界山脉，龙门山脉北东―南西向。

龙门山是四川盆地区和川西高原山地区的分界线。同时又是中国第一级地貌区域分异中东西两大地貌单元的分界线，还是中国东西两大气候区、土壤生物区的分界线。

紧邻成都平原的龙门山脉，盆地西南的大小凉山、大小相岭所涉及区域亦是广义的横断山脉范围，加上川西北由青海、甘肃两省延绵而来的巴颜喀拉山脉，构成了四川西部高海拔山区的拼图。

基本地质结构于早白垩纪形成，中生代末的龙门山可称作古龙门山，现代定义的龙门山是晚新生代隆升的产物。今青藏高原与龙门山在新生代期间的强烈隆升形成。龙门山主要断裂在地史时期的逆冲推覆活动总是两条断裂或更多的断裂同时参与。与龙门山隆起有关的主干断裂主要有三条。西边一条叫龙门山后山断裂，沿茂县一汶川一卧龙一线，也被称为汶川一茂县断裂，大体上沿汶川到茂县的高山峡谷延伸；东边一条叫龙门山前山断裂或边界断裂，沿安县一都江堰一天全一线，也被称为安县一灌县断裂；中间叫龙门山中央断裂，沿映秀一北川一青川一线，也被称为映秀一北川一青川断裂。这三条断裂呈叠瓦状，都向北西倾，在地下20千米~24千米深处，这三条断裂收敛合并成一条缓倾角的逆断层，成为青藏高原推覆到四川盆地之上的主控制构造。

龙门山脉为川西南山脉和滇东山脉，构造上都属于前震旦代华夏型地洼区，地质发展史都极为古老，而又经历过多次强烈的构造运动，禮皱、断裂十分发达，且讫今仍在活动中，这是形成今天地貌形态及其结构的内动力和基础。这些山脉共同组成南北向纵列在中国中西部的巨大山系的南段。即北自贺兰山脉，南经龙门山脉，达云南东部诸山的巨大山系的南段，也是最复杂、最重要的一段。

龙门山脉岩性多样，从古生代的片岩、板岩、千枚岩、石灰岩到中生代的红色砂泥岩、砾岩都有分布，此外还有花岗岩。

龙门山脉由一系列北东一南西向禮皱山脉及伴生的一系列巨型叠瓦式逆冲断层（逆冲推震体）所构成。晋宁运动后出现禮皱形成的龙门台背斜，两翼不对称，东陡西缓，南东限于江油大断裂，山体界线清楚；西北以茂汶断裂为界，界线大致在青川、平武、茂县、汶川等县北侧，渐缓过渡到川西高原。

北川一宝兴大断裂把龙门山划为前山和后山。前龙门山构造上可分为三段，绵竹以北为北段称龙门山；绵竹至都江堰市为中段，称茶坪山或九顶山；都江堰市以南为南段。北段印支期构造明显，多禮皱、断裂；南段上三叠统有多层火山岩，显示火山活动频繁，也产生断裂；中段燕山运动、四川运动（早期喜山运动）的构造形迹十分显著，有飞来峰构造。

龙门山地区的地形坡度大于喜马拉雅山南坡，地貌特征说明垂直于龙门山方向上的水平构造应力分量大。从东到西分别是前山冲积平原（海拔约500米）、高山地貌（海拔2000米～5000米）和高原地貌（海拔4000米～5000米，为当今世界上坡度最陡的高原边界。

龙门山地区地势由西向东倾斜，地形复杂，变化较大，坡陡崖多，河谷深切。

自唐贞观十二年（638年）有历史地震资料记载以来，青藏高原东缘地区共发生过大于4.7级地震有约70次，这些破坏性地震皆集中于山断块和龙门山构造带南段，龙门山构造带北段尚未有破坏性地震的记载。

在龙门山构造带中南段发生过1657年汶川6.5级、1958年北川6.2级和1970年大邑6.2级三次6级以上强震和19次4.7～5.9级地震。2.0～4.6级小震亦沿龙门山构造带南段密集成带分布，形成一条北东向的小地震密集活动条带，而龙门山构造带北段小地震活动相对稀疏。

在龙门山主边界断裂上，自1800年以来先后曾发生过4次中强地震，最大一次是1970年发生在大邑西边的6.2级地震。于龙门山后山断裂上，自1597年以来共发生过4级以上地震13次，最大的2次分别是1657年的汶川6.5级地震和1958年的汶川6.2级地震。

在龙门山主中央断裂上，自1168年以来只发生过12次4级以上地震，最大的那一次为北川的6.2级地震。

2008年5月12日下午14点28分，汶川地震（主词条：5·12汶川地震）发生，震中位于四川省阿坝藏族羌族自治州汶川县映秀镇。

龙门山脉包括龙门山、茶坪山、九顶山等，山脉东坡是汉族分布区，西坡为羌族聚居地。形成于中生代和早新生代，为条状弧形狭窄的山脉。

龙门山是从成都平原拔地而起的高山，其主体部分在阿坝茂县、成都彭州、德阳什邡、绵竹四县市接壤地带，因九座山峰相连而得名九顶山。九顶山是古蜀人的神山，羯羌文化的发祥地。九顶山的最高峰，也是龙门山主峰一狮子王峰，海拔达4989米。

20世纪20年代，在龙门山脉，中国地质学家首次发现了被称作“飞来峰”的奇特山峰，且不是1座而是11座。这飞来的山峰，年龄在2亿岁以上，而被它压住的地层只有1亿年左右。2000年6月2日，地质学家在什邡八角镇大垭口山区发现了冰川漂砾，解开了飞来峰之谜。

每年春秋两季，猛禽都会通过龙门山线进行季节性迁徙。

龙门山脉有维管束植物约7000多种，动物约5000多种，其中脊椎动物1000多种，鸟类500多种，爬行类60多种，两栖类50多种，鱼类100多种，昆虫3000多种（亚种）。

龙门山脉矿产资源较为丰富，富藏煤、铁、铜、硫铁矿、磷、石棉、水泥用灰岩等。

依托龙门山建的龙门山构造地质国家地质公园（龙门山风景名胜区），位于龙门山脉中段。由丹景山、银厂沟、九峰山、马鬃岭组成，主要反映龙门山推覆构造带内推覆体的地质演变特征。行政隶属四川省成都市和德阳市，包括彭州园区、什邡园区和绵竹园区，总面积251平方千米。

大禹在治理洪水的过程中，遇到过许多难以想象的艰难险阻，其中“龙门”就是最难的一关。当时，大禹正在治理黄河上游的水患，他凭借应龙的引导，正沿路开凿水道，疏通洪水。如果顺利，就能将黄河流域的大水引入大海，从而平息水患。

可是众人挖到半路，工程就被迫停止。因为前面被一座巍峨险峻、坚硬无比的高山挡住了去路。这座高山被当地人称作“龙门山”。传说因为这座山高耸入云，急速流动的河水通过峡谷后，瞬间就会被它阻挡，湍急的河水前赴后继地击打着高山，河水的怒吼声随着波浪汹涌起伏。由于山的两边全是悬崖峭壁，它不仅拦住了河水，鱼也被阻拦在这里，根本过不去。每年都会有许多逆水上行的鱼游到这里后，费尽全力向上跳跃，试图跃过高山。只有极少数的鱼能跳过去，跳过去的一刹那就能化为神龙，腾云而去。所以这里才被称为“龙门山”。

2023年1月，《成都市国土空间生态修复规划（2021—2035年）面向社会公开征求意见。提出筑牢龙门山、龙泉山生态屏障，织补蓝色、绿色廊道，塑造成都平原农业区、东部丘陵农业区大美田园。

一般来说，大陆板块内部的大地震的复发间隔很长（几千年到几万年），而历史地震记载很短，即使像中国这样地震记载历史悠久的国家，较完整的地震记载历史也不过几百年至近千年，这些记录不足以反映陆地地壳内部地震真实的、完整的复发历史。汶川地震在历史地震活动水平较低的龙门山中段突然发生，再一次说明研究活动断裂带古地震的重要性，只有系统地研究了整个地区所有的古地震发生的地点、强度与年龄，才能正确判断断裂带的地震活动水平、复发周期以及最后一次地震事件至今的历史时间。

青藏高原的碰撞隆升过程与成矿效应研究青藏高原相继经历了古特提斯洋、中特提斯洋和新特提斯洋开裂、扩张、俯冲闭合等地质过程，诱发了多幕式中生代增生造山和新生代陆一陆碰撞等。

新生代初印度板块与欧亚板块相碰撞，及其持续向北的推挤，青藏高原得以逐渐扩展和隆起，高原东缘龙门山的研究揭示，青藏高原的扩展应该是早期逆冲构造和晚期下地壳流动联合作用的结果。该造山带仍然在活动中，近年来青藏高原内部及周边不断发生的强震就是该活动的表现。在不同阶段的构造活动中还带来大规模成矿和巨量金属工业聚积，形成了以冈底斯为主体的大陆巨型成矿省及其三大巨型成矿系统。大陆碰撞过程远非以前想象的那样简单。主碰撞期不仅能够成矿而且成大矿的理论认识，突破长期以来束缚人们认为主碰撞期不成矿的传统概念。