Каркатарские горы находятся на северо-западе Вайоцдзорской области. Начинаются с вершины горы Мкнасар Варденисского хребта и тянутся к юго-востоку, до места слияния рек Арпа и Ехегис. Высочайшей вершиной является одноимённая гора Каркатар (2961 м), длина хребта – 25 км. Каркатарские горы постепенно спускаются с северо-запада на юг. Высокими вершинами также являются горы Цоласар (2772 м) и Партам (2681 м).
С южных склонов Каркатарских гор берут начало притоки реки Арпа: Шрешт, Агавнадзор, Тапару, а также ряд притоков реки Ехегис.