Im Norden der Region liegt das Sailughem-Gebirge, auch Kolyvan-Altai genannt, das sich von 49° N und 86° E in nordöstlicher Richtung bis zum westlichen Ende des Sajan-Gebirges bei 51° 60′ N und 89° E erstreckt. Seine mittlere Höhe beträgt 1.500 bis 1.750 m. Die Schneefallgrenze liegt auf der Nordseite bei 2.000 m und auf der Südseite bei 2.400 m, und darüber ragen die schroffen Gipfel etwa 1.000 m hoch auf. Es gibt nur wenige und schwierige Pässe über das Gebirge; die wichtigsten sind der Ulan-daban (2.827 m, nach Kozlov 2.879 m) im Süden und der Chapchan-daban (3.217 m) im Norden. Im Osten und Südosten wird dieser Gebirgszug von der großen Hochebene der Mongolei flankiert, wobei der Übergang allmählich über mehrere kleinere Hochebenen erfolgt, wie Ukok (2.380 m) mit dem Pazyryk-Tal, Chuya (1.830 m), Kendykty (2.500 m), Kak (2.520 m), (2.590 m) und (2.410 m).
Diese Region ist mit großen Seen gespickt, z.B. Uvs 720 m über dem Meeresspiegel, Khyargas, Dorgon und Khar 1.170 m, und wird von verschiedenen Gebirgszügen durchzogen, von denen die wichtigsten das Tannu-Ola-Gebirge sind, das etwa parallel zum Sayan-Gebirge bis zum Kosso-gol im Osten verläuft, und das Khan Khökhii-Gebirge, das sich ebenfalls nach Westen und Osten erstreckt.
Die nordwestlichen und nördlichen Hänge des Sailughem-Gebirges sind extrem steil und schwer zugänglich. Auf dieser Seite liegt der höchste Gipfel des Gebirges, der doppelköpfige Belukha, dessen Gipfel 4.506 bzw. 4.440 m erreichen und mehrere Gletscher beherbergen (30 Quadratkilometer Gesamtfläche, Stand 1911). Der zweithöchste Gipfel des Gebirges liegt im mongolischen Teil und heißt Khüiten Peak. Dieser massive Gipfel erreicht eine Höhe von 4374 m. Zahlreiche Ausläufer, die in alle Richtungen aus dem Sailughem-Gebirge herausragen, füllen den Raum zwischen diesem Gebirge und dem Tiefland von Tomsk aus. Dazu gehören die Tschuja-Alpen mit einer durchschnittlichen Höhe von 2.700 m, mit Gipfeln von 3.500 bis 3.700 m und mindestens zehn Gletschern an ihrem Nordhang; die Katun-Alpen, die eine durchschnittliche Höhe von etwa 3.000 m haben und größtenteils schneebedeckt sind; das Kholzun-Gebirge; die Gebirgszüge Korgon 1.900 bis 2.300 m, Talitsk und Selitsk; die Tigeretsk-Alpen.
Das Katun-Tal beginnt als wilde Schlucht am Südwesthang des Belukha; nach einer großen Biegung durchbricht der 600 km lange Fluss die Katun-Alpen und tritt in ein breiteres, 600 bis 1.100 m hohes Tal ein, dem er folgt, bis er aus dem Altai-Hochland austritt und sich in einer malerischen Region mit dem Biya vereinigt. Der Katun und der Biya bilden zusammen den Ob.
Das nächste Tal ist das des Charysh, das auf der einen Seite die Korgon- und Tigeretsk-Alpen und auf der anderen die Talitsk- und Bashalatsk-Alpen hat. Auch dieses Tal ist sehr fruchtbar. Von diesem Tal aus bietet der Altai die romantischsten Szenen, darunter der kleine, aber tiefe Kolyvan-See (360 m Höhe), der von fantastischen Granitkuppeln und -türmen umgeben ist.
Weiter westlich öffnen sich die Täler der Uba, der Ulba und der Bukhtarma nach Südwesten zum Irtysch. Der untere Teil des ersten ist wie das untere Tal des Tscharysch dicht besiedelt; im Tal der Ulba liegt das Bergwerk Riddersk am Fuße des Iwanowsk-Gipfels (2.060 m), der mit Almwiesen bedeckt ist. Das 320 km lange Buchtarma-Tal entspringt ebenfalls am Fuße des Belukha- und des Kuitun-Gipfels und fällt auf einer Länge von etwa 300 km um 1.500 m von einer alpinen Hochebene auf 1.900 m zur Buchtarma-Festung (345 m) ab, wobei es die auffälligsten landschaftlichen und vegetativen Kontraste bietet. In den oberen Teilen des Gebirges gibt es zahlreiche Gletscher, von denen der bekannteste der Berel ist, der vom Belukha herabkommt. Auf der Nordseite des Gebirgszuges, der den oberen Bukhtarma vom oberen Katun trennt, befindet sich der Katun-Gletscher, der sich nach zwei Eisfällen auf 700 bis 900 Meter ausdehnt. Aus einer Grotte in diesem Gletscher entspringt tosend der Katun-Fluss.
Der mittlere und untere Teil des Bukhtarma-Tals wurde seit dem 18. Jahrhundert von entlaufenen russischen Bauern, Leibeigenen und religiösen Schismatikern (Raskolniks) besiedelt, die dort auf chinesischem Gebiet eine freie Republik gründeten; und nachdem dieser Teil des Tals 1869 an Russland angegliedert worden war, wurde er rasch kolonisiert. Die weiter nördlich gelegenen Hochtäler am gleichen Westhang des Sailughem-Gebirges sind nur wenig bekannt und werden nur von kirgisischen Hirten besucht.
Die Täler von Baschkaus, Chulyshman und Chulcha, die alle drei zum Alpensee von Teletskoje (Länge 80 km; maximale Breite 5 km; Höhe 520 m; Fläche 230,8 km²; maximale Tiefe 310 m; mittlere Tiefe 200 m) führen, werden von Telengit bewohnt. Die Ufer des Sees steigen fast senkrecht auf über 1.800 m an. Aus diesem See entspringt der Biya, der bei Biysk in den Katun mündet und sich dann durch die Prärien im Nordwesten des Altai schlängelt.
Weiter nördlich setzt sich das Altai-Hochland im Bezirk Kuznetsk fort, der geologisch etwas anders beschaffen ist, aber dennoch zum Altai-System gehört. Der Fluss Abakan, der an der Westschulter des Sajangebirges entspringt, gehört jedoch zum System des Jenissei. Das Kusnezker Ala-tau-Gebirge am linken Ufer des Abakan läuft nordöstlich in das Gouvernement Jenissej hinein, während ein Gebirgskomplex (Tschuktschut, Salair, Abakan) das Land nach Norden zur Transsibirischen Eisenbahn und nach Westen zum Ob hin ausfüllt.
Der Ek-tagh oder Mongolische Altai, der das Chowd-Becken im Norden vom Irtysch-Becken im Süden trennt, ist ein echter Grenzgebirgszug, da er sich in einem steilen und hohen Steilhang aus der Dsungarischen Senke (470-900 m) erhebt, aber im Norden durch einen relativ kurzen Abhang zum Plateau (1.150 bis 1.680 m) der nordwestlichen Mongolei abfällt. Östlich von 94° E wird das Gebirge durch eine doppelte Reihe von Gebirgsketten fortgesetzt, die alle weniger ausgeprägte orografische Merkmale aufweisen und deutlich niedriger liegen. Die Hänge der einzelnen Ketten des Systems werden hauptsächlich von kirgisischen Nomaden bewohnt.
Die fünf höchsten Berge des Altai sind:
- Belukha, 4.506 m (14.783 ft), Kasachstan-Russland
- Khüiten Peak , 4.374 m (14.350 ft), China-Mongolei
- Mönkh Khairkhan , 4.204 m (13.793 ft), Mongolei
- Sutai Mountain , 4,220 m (13,850 ft), Mongolia
- Tsambagarav , 4,195 m (13,763 ft), Mongolia
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Markakol reserve, Altay Mountains, Kazakhstan
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Katun River in the Altai Mountains
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The Kucerla Valley in the Altai Mountains