На севере этот хребет ограничен реками Чон-Кемин и Чилик, на юге—озером Иссык-Куль, образует дугу, обращенную выпуклой частью на север, и тянется от Боомского ущелья (река Чу) до перевала Санташ на востоке. Западным продолжением Кунгей-Алатау является Киргизский Алатау, а восточным—хребет Кетмень. Длина хребта около 280 км, средняя высота 3662 м. В центральной, наиболее высокой, части Кунгей-Алатау соединен с хребтом Заилийский Алатау перемычкой, разделяющей бассейны Чон-Кемина и Чилика. Высшая точка — Чоктал (4771 м) — расположена в истоках одноименной реки в западной части хребта.

Гребень хребта ровный, но склоны его изрезаны многочисленными карами и цирками, на дне которых встречаются древние морены и озера на месте исчезнувших ледников. Геологическую природу Кунгея составляют палеозойские осадочные породы — сланцы, песчаники и известняки, прерванные интрузиями изверженных пород — гранитов и диоритов.

Кунгей-Алатау поднимается над Иссык-Кульской котловиной довольно близко от озера крутыми склонами. Поэтому зона предгорий относительно слабо развита, многочисленные реки, стекающие в Иссык-Куль, расчленяют хребет на сравнительно короткие, но широкие, глубоко врезанные скалистые ущелья, иногда имеющие характер каньонов (Чолпон-Ата, Сугетты, Чон-Аксу и др.); в восточной части они покрыты еловыми лесами.

Через хребет Кунгей-Алатау ведет много перевалов, из них в долину Чон-Кемина — Калмакашу, Культор, Дёре, Кокайрык и Аксу, а в долину Чилика — Джетытор, Кугантыр, Джелькаргай, Сютбулак, Байсорун, Чон-Урюкты, Орто-Урюкты, Курменты, Сарыбулак и Шаты (перечислены с запада на восток).

Площадь современного оледенения хребта Кунгей-Алатау незначительна (237 км2) и занимает главным образом северный склон — бассейны Чон-Кемина и Чилика. Ледники здесь сравнительно короткие, но широкие, с развитыми областями питания.

Влияние экспозиции хребта на образование ледников хорошо иллюстрируется степенью оледенения склонов Кунгей-Алатау и Терскей-Алатау, обращенных к озеру Иссык-Куль: площадь оледенения южного склона Кунгея (62 км2) в 8 раз меньше, чем северного склона Терскея. На южном склоне Кунгея небольшие ледники расположены только на участке хребта от селения Торуайгыр до Долинки, а также в районе селения Ананьеве.

На северном побережье Иссык-Куля в его западной части такая же каменистая пустыня, как и на юго-западе озерной котловины. В отличие от Терскея обращенные к югу склоны Кунгея почти лишены лесо-лугового пояса растительности, замененной здесь степями. Сухие степи по мере подъема вверх сменяются горными ковыльно-типчаковыми и ковыльно-разнотравными степями (ковыли, типчак, герань, подмаренник и др.). Однако на той же высоте на северных склонах хребта, обращенных в долину Чон-Кемина и Чилика, степи сменяются еловыми лесами и субальпийскими и альпийскими лугами. В долинах восточной части Кунгей-Алатау и на его северном склоне тянь-шаньская ель на высоте 2550—2600 м сплошь покрывает дно и нижнюю часть склонов, здесь климатические условия для ели наиболее благоприятны. На нижней части склона Кунгея, обращенной к Иссык-Кулю, лишь кое-где встречаются еловые рощицы — в глубоких ущельях Чон-Аксу, Кутурга, Курменты, Талдысу.