Вршачке планине се уздижу усред Панонске равнице у југоисточном делу Баната. Пружају се у правцу исток-запад, у дужини од 19 km, са највећом ширином од 8 km. Површина им је 170 km², од чега је у Србији 122, а у Румунији 48 km². Изграђене су од стена палеозојске старости (260 милиона година), које окружују неогени седименти (60 милиона година), међу којима су и седименти некадашњег Панонског мора (25 милиона година). Гудурички врх, са 641 m надморске висине, највиша је тачка ових планина и целе Војводине. Од осталих врхова познати су Лисичја глава (590 m), Ђаков врх (449 m) и Вршачка кула (399 m).
Северна падина је стрма, док се јужна постепено спушта у побрђе, где се налазе вршачки виногради. Вршачке планине спадају, заједно с Фрушком гором, у острвске планине, јер су некада биле острво у Панонском мору. Према геотектонском положају, али и геолошкој грађи, припадају српско-македонској планинској маси, чинећи њен најсевернији изданак, иако се у старијој литератури може пронаћи погрешан податак о њиховој припадности Карпатима. Са планина се пружа поглед на Вршац, Војводину и Румунију.