Высшая точка Заилийского Алатау - живописный пик Талгар высотой 4979 м. Хребет лежит в пределах четырех высотных поясов. До 1600 м находятся лесостепи и лиственные леса, где растут дикие яблони, абрикосы, осина и рябина. На 2800 м – простираются хвойные леса, состоящие, в основном, из Тяньшанской ели. Над ними лежит зона альпийских лугов и стелющейся арчи, а с высоты 3500 м начинаются голые скалы и ледники. Перевалы, плато и вершины достигают 4000-4600 м, поэтому круглый год покрыты снегом и льдом.

Центр горного хребта входит в состав Алматинского природного заповедника, который считается частью Иле-Алатауского национального парка. В этой части водятся Тяньшанский бурый медведь, снежный барс, заяц и др. Свыше 50 видов растений являются редкими и 26 из них занесены на страницы Красной книги Казахстана.
В отрогах Заилийского Алатау расположены высокогорный каток Медео, популярный горнолыжный курорт Шымбулак и астрономическая обсерватория Ассы-Тургень.