Стара планина е сред 4-те физикогеографски области на Старопланинската зона. Тя е е част от Алпо-Хималайската планинска система и в частност от голямото земно образувание, известно като Балканиди. Разположена е между Предбалкана на север и Подбалканските котловини на юг. На запад се простира до реките Търговишки Тимок (дясна съставяща на Бели Тимок) и Височица (Комщица, Темска река, десен приток на Нишава) в Сърбия, а на изток, при нос Емине достига до Черно море. Простира се върху територията на части от 14 български области – Видинска, Монтана, Врачанска, Софийска, област София, Ловешка, Пловдивска, Габровска, Старозагорска, Великотърновска, Сливенска, Шуменска, Бургаска и Варненска.
Стара планина граничи на север с Предбалкана, като посредством седловини (Превалска, Лопатна, Падеш, Превлаката, Богое и др.) се свързва с предбалканските ридове, а чрез подбалканските планински прагове (Гълъбец, Козница, Стражата, Межденик и др.) се осъществява връзката с разположената на юг от нея Средна гора.
Северна граница
Северната граница на Стара планина с Предбалкана следи в едри линии надлъжните разломи по протежение на северновергентните навлачни структури. Една част от границата следи чупките на напречните долини на реките, които са твърде изразителни при допира на твърдите варовици на юротипните гънки и по-неустойчивия дълбоко обработен в тектонско отношение литоложки субстрат на Стара планина. Освен това на някои места границата се очертава от младия седиментен пълнеж на синклиналните структурни понижения.
В най-западната си част границата между Предбалкана и Стара планина започва от Белоградчишкия проход (570 m) на границата със Сърбия и следва на изток Салашката синклинала. След това тя минава през седловината Превала (535 m) и продължава на югоизток по протежение на дислоцираните структури на Салашката синклинала и праволинейната, обусловена от тектониката долина на река Огоста. По̀ на изток, в южната периферия на Бързийско-Ботунското структурно понижение, границата има характер на постепенен преход. Източно от долината на река Ботуня по южната периферия на Врачанското поле и подножието на североизточния праволинеен структурно обусловен склон на Врачанската планина тя показва подчертана морфотектонска изразителност. При село Лютиброд добре изразената в морфотектонско отношение граница между двете зони, пресичайки долината на река Искър, следи северното подножие на твърде изразителната морфоскулптура при „Ритлите“. След това тя върви по южната ограда на Ботевградската котловина и по̀ на изток последователно се маркира от напречните чупки в долините на реките Малки Искър (при Етрополе) и Черни Вит (при Дивчовото).
След долината на река Черни Вит започва границата между Средния Предбалкан и Средна Стара планина. Границата последователно пресича долините на реките Бели Вит (при Рибарица), Бели Осъм (при село Бели Осъм), Черни Осъм (южно от Троянския манастир), Видима (при град Априлци), Росица (при село Стоките), Янтра (при Габрово), Дряновска река (при Трявна), Белица (при село Вонеща вода), Златаришка река (южно от град Елена и Стара река (при село Стара река), където завършва границата със Средна Стара планина.
В източната си част границата между Предбалкана и Стара планина се проследява по подножието на тектонски обусловената откъм юг ограда на Герловската хълмиста котловина и по северното подножие на Върбишката планина достига до сливането на двете съставящи реки на Камчия – Голяма Камчия и Луда Камчия при село Цонево. След това по северното подножие на Камчийската планина границата достига до Черно море при устието на Фъндъклийската река, като в този си участък Стара планина граничи директно с Дунавската равнина.
Южна граница
Южната граница на Стара планина от запад на изток се проследява по северните периферии на подбалканските котловини: Бурелска, Софийска, Саранска, Камарска, Златишко-Пирдопска, Карловска, Казанлъшка, Сливенска, Карнобатска и Айтоска.
Деление
От проходите Златишки и Вратник Стара планина се поделя на три части: Западна, Средна и Източна.
Западна Стара планина
Западната част на Стара планина се отличава със северозапад-югоизточно простиране, като на запад е ограничена от долините на реките Търговишки Тимок (дясна съставяща на Бели Тимок) и Височица (Комщица, Темска река, десен приток на Нишава) в Сърбия, а на изток достига до Златишкия проход. В посока от северозапад на югоизток западната част на Стара планина със своето цялостно верижно било до най-високия ѝ връх Миджур (2168 m) по протежение на локално наименованите планини – Светиниколска и Чипровска – показва постепенно повишаване. По̀ на югоизток по билото на Берковска планина до изразителната Петроханска седловина (1420 m) се откроява конусообразният корпус на връх Ком (2016 m). На изток от Петрохан гърбището ѝ се разклонява и заедно с намалената надморска височина източно и западно от проломната долина на река Искър орографският му обхват се разширява значително. То се ограничава на запад от долината на река Бързия, Петроханската седловина и долината на река Нишава, а на изток опира до Ботевградската и Етрополската котловина и Златишкия проход.
В обсега на този широк орографски обхват до долината на река Искър в посока от север на юг се редуват планините Врачанска (1482 m), Козница (1785 m), Понор (1479 m) и Мала планина (1234 m). Те последователно са разчленени от Дружевската седловина (863 m) и от дълбоките долини на реките Пробойница и Искрецка. На запад Мала планина е тясно свързана с гърбището на Чепън планина (1206 m). Орографското разширение и разклонение източно от долината на река Искър в посока от север на юг е представено от планините Ржана (1637 m), Голема (1588 m) и Софийска (1295 m). Те се разграничават от дълбоките долини на реките Габровница и Батулийска, а билата им на изток се събират в общия орографски възел на планината Мургаш (1687 m). Източно от прохода Витиня се издигат най-източните части на Западна Стара планина – Било и Етрополска.
Западната част на Стара планина заема площ от 4196,9 km2, което представлява 36,19% от общата площ на Стара планина. Средната ѝ надморска височина е 849 m. Най-голям процент – 49,44 заемат нископланинските земи (надморска височина между 600 и 1000 m), следвани от среднопланинските – 27,15%, а най-малко – 1,79%, са високопланинските земи с височина над 1600 m. Дължината на Западна Стара планина е 190 km, а ширината ѝ варира от 15 до 50 km.
В подножието на връх Миджур (Западна Стара планина)
Основни морфографски единици в Западна Стара планина
Средната част на Стара планина се отличава с високо, компактно и верижно било, което притежава подчертано изразено западно-източно простиране. Тя се простира между Златишкия проход на запад и седловинното понижение Вратник 1097 m) на изток. По нейното протежение се разграничават редица планини с локални наименования (Златишко-Тетевенска, Троянска, Калоферска, Шипченска, Тревненска и Елено-Твърдишка). Тук подчертано изразената орографска същност на старопланинското било е жалонирана с поредица от добре изразени върхове. Над тях се откроява купеноподобният корпус на първенеца на Стара планина – връх Ботев (2376 m). Освен това по старопланинското било от запад на изток се проследяват върховете Свищи плаз (1888 m) и двухилядниците Паскал (2029 m), Тетевенска Баба (2071 m), Булуваня (2042 m), Вежен (2198 m), Левски (Амбарица, 2166 m), Купена (Голям Купен, 2169 m), Жълтец (Саръкая, 2227 m), Параджика (2209 m), Юрушка грамада (2136 m), Голям Кадемлия (2276 m, малко встрани от билото), а след това по-ниските върхове Шипка (Свети Никола, 1326 m), Бузлуджа (1443 m), Бедек (1488 m) и Чумерна (1536 m). Заедно с това в средната част на Стара планина в посока от запад на изток билото повече или по-малко се понижава при напречните лесно проходими седловини. По неговото протежение се редуват седловините и проходите: Златишки (Кашана, 1385 m), Троянски (Беклемето, 1520 m), Русалийски (1560 m), Химитлийски (Ясенски, 1170 m), Шипченски (1200 m), Проход на Републиката (Хаинбоаз, 698 m) и Твърдишки проход. Върху северните склонове на Средна Стара планина са всечени редица напречни долини от горните течения на реките Вит, Осъм, Видима, Росица и Янтра, а върху нейните южни склонове се открояват долините на реките Стряма, Тунджа, Тъжа и др.
Средната част на Стара планина заема площ от 3400,9 km2, което представлява 29,33% от общата площ на Стара планина (най-малък дял). Средната ѝ надморска височина обаче е най-висока от трите части – 961 m. Най-голям процент – 44,48, заемат нископланинските земи (надморска височина между 600 и 1000 m), следвани от среднопланинските (между 1000 и 1600 m) – 31,66%, а най-малък – 7,7%, високопланинските земи с височина над 1600 m. Дължината на Средна Стара планина е 185 km, а ширината ѝ е от 15 до 20 km.
Връх Ботев (Средна Стара планина)
Източната част на Стара планина е между проходната седловина Вратник (1097 m) на запад и нос Емине при Черно море на изток. Тук от надлъжната долина на река Луда Камчия билото на Стара планина се разклонява и орографският обхват на областта се разширява значително. По-високото било на северния орографски клон първоначално има простиране към североизток, а след това то се проследява с преобладаваща посока запад-изток. Северният орографски клон се заема от верижното гърбище на Котленската и Върбишката планина, където от запад на изток се редуват редица върхове и седловинни проходи – Котленски (695 m), Върбишки (880 m) и Ришки (416 m). Тук на югозапад от град Котел доминира корпусът на връх Разбойна (1128 m), а на изток от напречната проломна долина на Луда Камчия се отделят последните, крайни ридове на Стара планина – Камчийска и Еминска планина.
Южният орографски клон на изток от Вратник започва с гърбището на Сливенската планина, над което се издига нейният най-висок връх Българка (1181 m). На изток от долината на река Мочурица Сливенската планина се разклонява. Нейният северен орографски клон е по-висок и по-дълъг и по неговото напречно разчленение минава Мокренския проход (476 m). Цялото гърбище на този орографски клон е известно под името Стидовска планина, която след Карнобатския проход (310 m) преминава в Карнобатска планина, а след Айтоския проход (350 m) – в Айтоска планина. Южният по-къс орографски клон обхваща по-ниското плоско било на планината Гребенец, а след Марашкия проход (261 m) следва ниския (472 m) Терзийски баир, който завършва при завоя на река Мочурица.
Източната част на Стара планина заема площ от 3998,6 km2, което представлява 34,48% от общата площ на Стара планина. Средната ѝ надморска височина е най-ниска от трите части – 385 m. Преобладаващи – 70%, са нискохълмистите земи (надморска височина между 200 и 600 m), 15,61% са нископланинските (между 600 и 1000 m), а най-малко, само 0,39%, са среднопланинските земи с височина между 1000 и 1600 m. Дължината на Източна Стара планина е 155 km, а ширината ѝ варира от 30 до 40 km.