Die Stubaier Alpen liegen in den Ostalpen und weitgehend auf österreichischem Gebiet. Eine Teil der Stubaier Alpen liegt allerdings auch im italienischen Südtirol. Namensgeber ist das Stubaital, welches sich südlich von Innsbruck tief in die Stubaier Alpen hinein zieht.
Die Stubaier Alpen gliedern sich in verschiedene Teilregionen: So gehören neben dem Stubaier Hauptkamm zum Beispiel auch die Sellrainer Berge, die Larstiger Berge, die Botzergruppe oder der Sulztalkamm dazu.
Begrenzung finden die Stubaier Alpen im Norden durch das Ötztal, im Süden durch Ridnauntal und die Sarntaler Alpen, im Westen durch das Passeiertal und im Osten durch das Wipptal.
Der höchste Gipfel der Stubaier Alpen ist das 3.507m hohe Zuckerhütl. In der Region liegen insgesamt fast 500 bezeichnete Gipfel, zahlreiche davon über 3.000m und viele auch vergletschert. Neben dem Zuckerhütl sind insbesondere die weiteren hohen 3.000er bekannt, beispielsweise der Wilder Freiger (3.418m), der Wilde Pfaff (3.456m), der Schrankogel (3.497m) oder die Ruderhofspitze (3.474m).
Die Stubaier Alpen bieten ein dichtes Netz an Alpenvereinshütten (insgesamt 29), sodass sich die Region für längere Hüttentrekkings anbietet. Zudem sind so auch die hohen 3.000er gut erschlossen und von den Hütten gut erreichbar. Das Becherhaus ist mit 3.195m die höchste Schutzhütte der Region und gehört zu einer der höchsten Schutzhütten der Ostalpen.