镜泊湖山脉位于长白山张广才岭与老爷岭过渡地区，属低山丘陵地貌。湖西山势起伏较大，湖东及湖南山势较平缓，湖北是熔岩台地，地势平坦。镜泊湖景区北部地貌复杂，分布着大小12个火山口。山脉最高海拔1260.7米（鹿苑岛西面的老黑山），最低海拔339.17米（最低水位标高）。镜泊湖地质构造结构主要为花岗岩、珍珠岩、玄武岩等。