六盤山是黃土高原上的一座年輕山峰，是2000萬年前喜馬拉雅造山運動中，地層褶皺斷裂形成的。所以山勢陡峻，溝穀深邃，岩層錯位，怪石嵯峨，千姿百態，奇中透秀。
六盤山地理位置重要，曆史上也頗有名氣。秦漢時期，這裏的蕭關即是中原王朝抵禦匈奴部族入侵關中的重要隘口。唐朝在此建立的原州七關之六盤關，與東麓的瓦亭關遙相對應，成為“九寨咽喉，七關襟帶”。1227年，一代天驕成吉思汗在六盤山消夏避暑。元世祖忽必烈也曾屯兵於六盤山下，修築行宮，操兵練武，至今遺跡可見。
六盤山留下了不少文人墨客的篇章。唐代杜甫《近聞》：“渭水逶迤白日靜，隴山蕭關秋天高。”詩中“隴山”即指六盤山。李白《塞下曲》：“兵氣天下合，鼓聲隴底聞，橫行負勇氣，一戰淨妖氛。”詩中的“隴底”也指六盤山。1935年10月，一代偉人毛澤東率領中國工農紅軍經過二萬五千裏的長途跋涉，翻越長征途中的最後一座大山——六盤山，感慨萬千，寫下了氣壯山河的《清平樂·六盤山》。這首詞使六盤山名揚天下，成為35座革命名山之一。
六盤山，古稱高山。成書於戰國時期的地理著作《山海經》說：“高山，其上多銀，其下多青碧、雄黃，其木多棕，其草多竹。涇水出焉，而東流注於渭，其中多磬石、青碧。”六盤山民間又稱“鹿盤山”，有古道貫通南北，古名絡盤道。相傳很久以前，六盤山鬆柏竹林掩映下的一座古廟裏，有一老和尚晨鍾暮鼓，終日拜佛念經。一天，老和尚到山下小溪擔水，忽見一隻飲水的梅花鹿非常可愛，跑跑停停，似乎在召喚著他。老和尚便尾隨其後，盤山而上。不知不覺間，已攀上山頂，登山的路程和時間卻節省了不少。老和尚感歎之餘，以後便稱這座山為鹿攀山。《漢書·地理誌》載：“莽曰延年道，師古曰洛畔山，今在慶州界，其土俗稱曰洛盤，音訛耳。”《方輿考證》說：“舊通誌隆德縣有六盤山，古謂之洛盤道。”《通典》也說：“六盤山為洛盤山。”顧名思義，即絡繹盤旋之意。清宣統《固原州誌》中的八景之一就是“六盤鳥道”，意指六盤山道崎嶇艱險，隻有鳥才能飛過。如今，曆史上的“鳥道”已經是“天塹變通途”。新中國成立後修建的312國道盤山而上，溝通隴山南北。1997年開通的六盤山公路隧道穿洞而過，大小車輛魚貫通行。
六盤山陰濕涼爽，氣候多變，四季分明。青山綠水，樹木蔥鬱，煙雲繚繞，鳥語花香。有廣闊的天然林，還有萬畝人工林。森林草場遍布，生態植被良好。樹種有200多種，高等植物有700多種，有珍稀樹種獼猴桃，有用材樹種華山鬆、紅樺、水曲柳、椴木，還有經濟價值較高的沙棘、山楂、刺柏等。凡溫帶地方能生存的植物在這裏大都可以找到，故此被稱為溫帶植物資源的基因庫。最能代表六盤山特色的是四季青青的蒼鬆和箭竹。
六盤山是野生動物棲息的場所，既有密林石崖間跳躍奔竄的金錢豹、林麝等哺乳動物，也有叢草雜樹間出沒驚飛的錦雞、草鷺、野鴨、雉雞。適宜的氣候，旺盛的草木，孕育出了多種多樣的昆蟲，其中金蝠蛾、黑鳳蛾、蠟蛾等蝶類在國內頗為稀少珍貴。
六盤山是涇源縣和隆德縣的分水嶺，沿山有東海子、西海子、北聯池、花岔溝、十八盤、幹海子、石棺材、煙霧亭等險山湫水，有蘇台嶺、黃草溝、竹子坡、馬王嶺、鷹石等奇峰大穀。帝王將相、名人騷客遊曆六盤上下、涇水河穀，曆史多有記載，歌賦詩文多有留存。
1935年10月5日，紅一方麵軍在毛澤東、周恩來、張聞天等率領下，經過艱苦卓絕的鬥爭，戰勝了千難萬險，抵達西吉縣境內。7日，經過隆德，翻越紅軍長征中的最後一座高山——六盤山。時值仲秋，雲淡天高，毛澤東心潮逐浪，詩興頓發，吟誦《長征謠》一首。到陝北後，於12月的一天，在瓦窯堡寫出了《清平樂·六盤山》一詞，留下了“不到長城非好漢”的千古名句。是年8月18日，紅二十五軍由楊家店越六盤山。1936年10月，紅二、四方麵軍亦先後路經六盤山地區。
1985年，為紀念紅軍三大主力長征勝利50周年，經自治區黨委、政府批準，在六盤山上修建了六盤山紅軍長征紀念亭，時任中共中央總書記的胡耀邦同誌題寫了“長征紀念亭”名。1995年10月，紀念亭被中宣部、團中央命名為“全國青少年教育基地”。