Ich wschodnią granicę stanowi Nysa Szalona, zachodnią Bóbr. Równoległe i niezbyt wysokie grzbiety, z których są zbudowane, przecinają dodatkowo Kaczawa i jej dopływy. Najwyższe wzniesienia to: Okole (721 m) w grzbiecie północnym, Skopiec (724 m) w grzbiecie południowym, Szybowisko (561 m) w Małym Grzbiecie oraz Żelaźniak (666 m) w grzbiecie wschodnim.

Budowa geologiczna Gór Kaczawskich jest bardzo zróżnicowana. Składają się na nią: prekambryjskie łupki radzimowskie, kambryjskie wapienie, zieleńce, permskie porfiry, malafiry i piaskowce oraz pochodzące z górnej kredy piaskowce ciosowe. Całe Pogórze Kaczawskie budują trzeciorzędowe bazalty.