Het Vijlenerbos is ongeveer 650 hectare groot. Het is een langgerekt gebied dat zich uitstrekt over een lengte van acht km tussen Epen en het Drielandenpunt bij Vaals. Deelgebieden van het bos zijn meestal genoemd naar dorpen en gehuchten in de buurt. Van west naar oost: het Elzetterbos (bij Elzet en Rott), het eigenlijke Vijlenerbos, het Kerperbos, het Holsetterbos (bij Holset), het Malensbos (ten zuiden van de Epenerbaan), het Schimperbos (ten zuidwesten van Wolfhaag) en de beboste Vaalserberg. De Vaalserberg sluit zowel op Belgisch als op Duits grondgebied aan bij vergelijkbare hellingbossen.
De tamelijk uitgestrekte hellingbossen worden gekenmerkt door forse hoogteverschillen van zo’n 100 meter. Het hoogste punt is met 323 meter het Drielandenpunt, het laagste ligt niet ver van de Geul op 150 meter.
In de lagere delen komen bronnetjes voor, waaruit in alle richtingen beekjes ontspringen, zoals de Cottesserbeek, de Berversbergbeek, de Klitserbeek, de Hermensbeek, de Lombergbeek, de Harleserbeek, de Hermansbeek en de Zieversbeek. Het Vijlenerbos is een van de weinige bossen in Nederland met een uitgesproken microklimaat.