La sierra de Peña Sagra se extiende desde el desfiladero de la Hermida (si consideramos que Peña Ventosa forma parte del cordal) hasta la cola del embalse de la Cohilla, cerrando por el norte el valle de Polaciones, en la cabecera del Nansa, y los lebaniegos valles de Valdeaniezo (o valle Estrecho) y de Bedoya.

Se trata de una cadena montañosa de orientación noroeste-sureste, de unos 18 kilómetros de longitud, con varias cimas que superan los 1900 metros de altitud, y una, el Cornón, que alcanza los 2047 metros.