Culminant à 1910 mètres, Le mont Ventoux fait environ 25 kilomètres de long sur un axe est-ouest et 15 kilomètres de large sur un axe nord-sud. Il est le point culminant du massif des Baronnies et le plus haut sommet du Vaucluse, département de la Provence.
Il est né du télescopage entre le plissement pyrénéo-provençal (anticlinal ouest-est Ventoux-Lure), et celui de la phase Alpine (nord-sud).
Le versant nord, abrupt, est entaillé de "valats" (couloirs d'éboulis) striant la forêt.
Au nord-ouest, plusieurs combes* se rejoignent et forment le vallon de Rieufroid.
*(une combe est une vallée creusée au sommet et dans l'axe d'un pli anticlinal. Elle est dominée de chaque côté par des versants escarpés, les crêts).
Le sud-ouest est parcouru par des combes et se déploie en éventail autour de Bédoin.
Enfin, le sud-est incline sa solitude forestière vers le fossé de Sault et le canyon de la Nesque.
11 communes se partagent le massif : Aurel, Beaumont-du-Ventoux, Bédoin, Brantes, Flassan, Malaucène, Monieux, Saint-Léger-du-Ventoux, Sault, Savoillan et Villes-sur-Auzon.

Situé à une vingtaine de kilomètres à vol d'oiseau au nord-est de Carpentras, il est suffisamment éloigné des autres sommets de la région pour apparaitre plus élevé qu'il ne l'est en réalité, ce qui lui vaut d'être surnommé "le Géant de Provence".
Du sommet, par temps dégagé, on découvre un panorama exceptionnel sur les Alpes du sud (du massif des Écrins au Mercantour), la mer Méditerranée, la basse vallée du Rhône, les Cévennes et le Massif central.

Le massif possède toutes les caractéristiques climatiques des Alpes du sud, dont il est le maillon le plus occidental. Méditerranéen à la base, le climat évolue en fonction de l'altitude vers un climat tempéré puis continental de type montagnard au sommet. Outre la présence du mistral, il est marqué par trois autres données importantes : la proximité de la mer Méditerranée, son altitude élevée et sa dissymétrie, un ubac très raide et un très long adret.
Cette conjugaison est à l'origine de la richesse de sa flore (400 genres floristiques pour plus de 1000 espèces de plantes) et de sa faune (dont plus de 100 espèces d'oiseaux).
Le taux d'ensoleillement est très important sur le flan sud (2800 heures par an). La situation est différente au sommet, très souvent recouvert de nuages, et qui est dans le brouillard plus de 200 jours par an.
L'ensemble du massif est l'objet d'importantes variations de température selon la saison. Caniculaire en été du fait de la forte réverbération du soleil sur les pierres calcaires, elle peut descendre à -30°C en hiver. À l'étage inférieur, vers 1400 mètres, la moyenne annuelle tourne autour de 6°C. À une altitude de 700 mètres, la même moyenne passe à 11°C. Le vent est supérieur à 90 km/h les deux tiers de l'année et au sommet, il souffle en moyenne pendant 240 jours, soit deux jours sur trois.

La flore (Voir la galerie des fleurs du Ventoux)

Le mont Ventoux présente une flore d'une diversité rare : grâce à la configuration du massif, à ses versants très différents et à son histoire humaine, on rencontre une flore méditerranéenne, une médioeuropéenne, des espèces alpines, des forêts de mélèzes, de sapins ou de cèdres. Au sommet, dans la zone d'éboulis thermoclastiques, soumise à un climat extrême, on trouve même une espèce observée en région arctique, le pavot du Groenland. Le sommet du mont Ventoux est couvert d'éboulis calcaires, ce qui peut faire penser vu de loin qu'il y a de la neige toute l'année. Au milieu de cet apparent désert de pierres se cache une grande variété d'espèces végétales d'affinités alpines, dont certaines sont extrêmement rares voire endémiques. Cette présence est très originale au cœur de la région méditerranéenne. Le pavot du Groenland présent dans les éboulis sommitaux, ou le lis martagon présent dans les forêts autour du Mont Serein pourraient en être les emblèmes.
Nombreuses sont les espèces protégées. Certaines, très rares, ne se rencontrent que sur le Ventoux. Alors pour préserver l'environnement, la cueillette des végétaux, même non protégés, est fortement déconseillée.
Les flancs du mont Ventoux sont couverts de plantes méditerranéennes comme le chêne vert, mais aussi de cèdres de l'Atlas, de pins et de quelques cultures d'oliviers ou encore de lavande.

La faune (Voir la galerie de la faune du Ventoux) (Voir une vidéo de chamois)

La présence des grands ongulés est récente car essentiellement liée au reboisement des pentes du Ventoux. Outre le sanglier, plus traditionnel, se sont aujourd'hui parfaitement acclimatés le cerf élaphe, le chamois, le mouflon et le chevreuil, soit cinq des six espèces vivant en France.
Des prélèvements ponctuels sur les grands mammifères sont toujours faits sous le contrôle des organismes gestionnaires. La présence de lièvres, lapins, renards et blaireaux est avérée. Si les deux premiers sont le gibier le plus courant, les deux autres espèces ne sont chassées qu'en tant que nuisibles.
Sur les onze communes du massif les espèces avicoles pouvant être chassées sont la perdrix rouge, le faisan commun, la grive, le merle noir, la bécasse des bois et l'étourneau sansonnet.
Plus de 120 espèces d'oiseaux nichent dans le massif, parmi lesquels le bec croisé des sapins, le pic noir, la chouette de Tengmalm et de nombreux rapaces (milan noir, aigle royal, circaète Jean-le-blanc).
La microfaune est très abondante, entre autre d'innombrables papillons et 800 variétés de coléoptères.
Étant déjà implanté dans la Drôme, les Alpes de Haute-Provence et les Hautes-Alpes, le loup a nécessairement transité par le Ventoux. Tôt ou tard, à moins que ce ne soit déjà fait, les loups s'installeront dans le massif. Le lynx est également présent ou transite régulièrement dans le massif.