Общая протяженность хребта около 310 км, в пределах территории Казахстана примерно 160 км километров. Ширина западной части хребта около 30 км, восточной - 20 километров. Хребет не имеет резких перепадов высоты и, следовательно, не имеет ярко выраженных вершин. Наибольшей высоты он достигает в горе Небесная – 3652,8 метров над уровнем моря. Она расположена непосредственно на государственной границе с Китаем. От горы Небесная в юго-западном направлении пролегли два небольших отрога: горы Каратау, протяженностью 60 км и Сарытау – 40 км. За озером Тузколь южные ветви хребта Узынкара переходят в горы Ельшин Буйрык, Жабыртау, Айгыржал и Басулытау. Горы Басулытау на западе соединяются с хребтом Терскей Алатау.
В восточной казахстанской части горного хребта Кетмень, на высоте 3040 метров над уровнем моря, находится Кетменский перевал. Перевал соединяет южный склон хребта долины реки Шалкудысу и северный склон в ущелье Кетмень. Через этот перевал проложена караванная тропа из Илийской долины в Кегень-Текесскую впадину.
В некоторых местах гранит, выступая на поверхность хребта, создает причудливые формы рельефа. Например, как в ущелье Комирши - самом посещаемом ущелье южного склона хребта.
На северном склоне хребта Кетмень расположены основные ущелья: Темирлик, Шошанай, Сумбе, Тегермень, Большой Дикан, Дардамты, Шонгалсай, Актас, Даулатсай, Сунатсай, Калжаткол. Северные склоны сильно расчленены речными долинами меридионального направления. Долины представляют собой V-образную форму или образуют глубокие каньоны и имеют протяженность до 25 км. Как и везде на Тянь-Шане, северные склоны покрыты густыми хвойными лесами, а южные – альпийскими лугами.
С южных склонов хребта Кетмень, в урочище «Телибайжайлау» берет начало река Шалкудысу. Она является главным истоком реки Чарын. Шалкудысу протекает по широкой межгорной Кегенской долине. За селом Шалкудысу река меняет название на Кегень. Река Кегень питается водой не только горных речек, стекающих в Кегенскую долину, но и собирает воду многочисленных родников, разбросанных по долине. Далее река Кегень протекает вдоль главного хребта Кетмень, огибая горы Темерлик, затем вдоль южных склонов хребта Кулыктау, огибая его с запада. После слияния с рекой Шет-Мерке река меняет свое название на Чарын. На слиянии рек Каркара и Кегень построена плотина Мойнакской ГЭС, за которой образовалось Бестюбинское водохранилище.
Все реки, стекающие с северного склона хребта Кетмень, разбираются на орошение полей или растворяются в песках и не доходят до реки Или. Только две реки южного и северного склонов – Шалкудысу и Темирлик – отдают свои воды реке Чарын, впадающей в реку Или.
На западной оконечности отрога Каратау расположено соленое, как видно из названия, озеро Тузколь. От подножья южных склонов хребта Кетмень и с озера Тузколь открывается чудесная и величественная панорама на хребты Центрального Тянь-Шаня, расположенные на территории трех государств – Китая, Казахстана и Киргизии.
История этого хребта была тесно связана с историей края. На юге хребта, недалеко от села Сумбе находятся развалины буддийского монастыря, да и некоторые сохранившиеся названия сел, ручьев и возвышенностей несут в себе корни языков различных народов, проживавших здесь прежде.