Die Zillertaler Alpen sind nach dem gleichnamigen Zillertal benannt und im eigentlichen Sinne eine Untergruppe der Österreichischen Zentralalpen. Anteil haben Österreich mit den Bundesländern Tirol und Salzburg sowie Italien mit der Autonomen Provinz Südtirol. Der Salzburger Anteil beschränkt sich auf einen Zipfel im Nordosten. Ab einer Höhe von etwa 2500 m ü. A. tritt in den nördlichen Zillertaler Alpen verbreitet eine Vergletscherung auf, die aber wegen der Globalen Erderwärmung immer weiter zurückgeht. Im Südtiroler Teil liegen die Gletscher höher und sind kleiner. Einige der höchsten Dreitausender im Hauptkamm können daher von Süden her „eisfrei“ begangen werden.Entlang des Hauptkamms liegen einige bedeutende Gletscher, wie beispielsweise der Hintertuxer Gletscher. Im Osten bildet das Krimmler Achental die Grenze von Krimml bis zur Birnlücke. Im Südosten verläuft die Grenze von der Birnlücke entlang des Ahrntals und des Tauferer Tals bis Bruneck im Pustertal. Die Grenze im Süden wird vom Pustertal gebildet von Bruneck entlang der Rienz flussabwärts bis zur Einmündung in die Eisack. Im Westen verläuft die Grenze entlang des Eisacktals von der Einmündung der Riens in die Eisack flussaufwärts bis zum Brennerpass. Von dort geht es abwärts durch das Wipptal bis zur Einmündung des Schmirnbachs. Die Grenze im Norden verläuft von Sankt Jodok im Wipptal entlang des Schmirntals und des Kaserer Tals zum Tuxer Joch. Von dort geht es entlang des Tuxertals bis Mayrhofen und entlang des Zillertals flussabwärts bis Zell am Ziller. Anschließend verläuft die Grenze entlang des Gerlostals über den Gerlospass und entlang der Salzach bis zur Einmündung der Krimmler Ache.Die Birnlücke verbindet die Zillertaler Alpen mit der Venedigergruppe. Der Brennerpass stellt die Verbindung mit den Stubaier Alpen her. Das Tuxer Joch verbindet die Zillertaler Alpen mit den Tuxer Alpen.Der Hauptkamm mit den höchsten Gipfeln der Zillertaler Alpen verläuft in ost-westlicher Richtung. Die Staatsgrenze zwischen Italien und Österreich folgt seit 1919 diesem Verlauf. Östlichster Punkt der Zillertaler Alpen ist die Birnlücke mit 2665 m ü. A. Höhe. Westlichster Punkt des Hauptkamms ist der Brennerpass.Die Zillertaler Alpen bestehen hauptsächlich aus Granitgneis (Zentralgneis des Zillertaler Kerns) und Gesteinen der Tauernschieferhülle. Die Hochtäler, bezeichnet als Gründe, werden mit Stauseen zur Erzeugung von Elektrizität per Wasserkraft genutzt, zur Versorgung und den zukünftigen Export von Trinkwasser. Das Gebiet der Zillertaler Alpen ist als Naturpark unter Schutz gestellt, da hier bedrohte Tier- und Pflanzenarten noch heimisch sind.