大伊山由12座山峰組成，最高峰226.7米，占地5平方公里，自古就有“十里青山半入城”之美譽。歷史悠久文化璀璨，自然景觀和人文景觀十分豐富，具有“幽、古、神、奇”四大特點。以石為景是大伊山的特色。
在大伊山東麓，海拔約20米的青風嶺上，有全國規模最大的新石器時代石棺墓葬群，這是目前我國發現最早、保存最為完好、距今6500多年前的新石器時代母系氏族公社遺址。有石棺墓64座、 人骨架6具、出土文物150餘種。1997年該遺址被國務院批准為國家一級重點文物保護單位。
大伊山曾有“雲台和尚伊山廟，僧道寺觀勝蘇州”之譽，舊時山上遍布寺廟20餘座，歷來是尋仙求道的洞天福地，曾被譽為“淮北第一神山”、“蘇北第一叢林”，是蘇北乃至魯南地區宗教最為發達的地區，有很多的宗教和文化活動的遺址。古剎石佛寺就是其中的典型代表，興建於元皇慶二年（公元1313年），後數度興毀。今天的石佛寺是參照鎮江金山寺的式制規模於2002年開始興建的，其大雄寶殿高27.6米，為歇山重檐式建築。
大伊山的岩畫無論從其藝術手法，還是從畫面所蘊藏的內涵上講，均為全國同類岩畫中所少有的。元代梅鹿石岩畫，此畫為元代作品，屬江蘇省級文物保護單位。另外，還有海船石岩畫、美女石岩畫，以及被稱為神秘的東方天書的星相石。
大伊山上怪石林立，如人、如獅、如熊、如犬、如鷹、如龜、如蛙、如鱷魚等，星羅棋布，形成獨特的景觀。老龍澗遠近聞名、瓢兒井極富傳奇色彩、茯苓泉水讓人陶醉、還有人工開採後形成的侍溝湖清澈見底。伊山的瀑布也是一景，由於大伊山峰多、澗多，雨後的大伊山，成為瀑布的世界。有各種奇崖，不僅顏色奇而且形態奇，有紅色、青石、黃色、藍色等五彩繽紛的崖。還有各種洞穴二十餘處，每個洞都有動人的故事，每個洞都是無價之寶。在大伊山主峰築有洪秀全以太平軍為抗擊清兵而修築的軍事設施，現存石塊壘砌的石長城。
