Per anni il complesso montuoso del Massiccio del Pellegrino è stato considerato come la propaggine sud-occidentale del più possente ed esteso Massiccio del Pollino, dal quale lo divide il Piano di Campotenese e l'alta valle del Coscile.
Il complesso montuoso viene definito inopportunamente anche col nome di Monti di Orsomarso, in relazione alla località posta al centro del massiccio. La natura geologica del Massiccio del Pellegrino è essenzialmente calcarea e le formazioni dominanti sono quelle dei calcari triassici, tra cui le dolomie ben presenti nella valle del fiume Lao e nel gruppo montuoso della Montea. Poche zone del versante occidentale presentano arenarie, argille e marne eoceniche.
Tali caratteristiche detreminano su buona parte del Massicico del Pellegrino frequenti fenomeni carsici, in particolare nella valle del Lao dove si trova l'antica e famosa Grotta del Romito, interessata da frequentazioni del Paleolitico. Anche l'alta valle del fiume Argentino presenta fenomeni carsici come la Grotta del Frassaneto.
L'orografia del Massiccio del Pellegrino offre caratteri molto dissimili tra loro in quanto ad ambiente e paesaggi. A nord-ovest il gruppo del Monte Ciagola, alto 1.462 metri, è composto da altri modesti rilievi caratterizzati da ampie cime prive di vegetazione, solo sparutamente macchiate da fitti boschi. Il gruppo è dominato dalla bellissima Valle del fiume Lao, vero gioiello d'acqua e roccia incastonato tra splendide pendici montane e levigate pareti calcaree, preservato dalla omonima Riserva Naturale.
Al centro dell'area settenrionale del Massiccio del Pellegrino, si trova il gruppo del Monte Palanuda, alto 1.632 metri. Le varie cime che non superano mai i 1.300 metri di altitudine, gravitano attorno alla valle del fiume Argentino, vera gola fluviale avvolta in un oscuro intrico di vegetazione e da valloni scoscesi, anch'essa protetta dall'omonima Riserva Naturale.
Al centro si erge l'imponente Cozzo del Pellegrino, che con i suoi 1.987 metri di altitudine è la cima più alta dell'intero massiccio montuoso. Insieme alle altre cime del gruppo omonimo come il Monte La Calvia di 1.910 metri, il Cozzo di Valle Scura di 1.824 metri e la Serra Paratizzi di 1.795 metri, formano un anfiteatro naturale attorno alla suggestiva e boscosa valle dell'Abatemarco. Più a sud il gruppo montuoso del Monte La Mula, cede il passo allo spettcolare gruppo della Montea.
Ultimo gruppo del Massiccio del Pellegrino, La Montea offre paesaggi alpestri spettacolari, in cui i crinali si snodano ad est per 3 km circa in un fantastico susseguirsi di guglie e pareti verticali, coperte in quota dalle alte conifere. Del gruppo montuoso della Montea fanno parte il Monte La Caccia di 1.744 metri, il Monte Petricelle di 1.758 metri ed altri rilievi minori ricchi di valloni dirupati.
Considerato tra le ultime aree di Wilderness d'Europa, cioè di natura selvaggia, i monti del Massiccio del Pellegrino, detti anche di Orsomarso, chiusi tra la zona costiera tirrenica ad ovest, e la valle del Crati ad oriente, sono rimasti dimenticati dall'uomo fino al secolo scorso. Inseriti nell'area del Parco Nazionale del Pollino che si estende appunto sopra di loro, questi monti offrono paesaggi selvaggi e incontaminati dal grande valore botanico e naturalistico.
Verbicaro, Orsomarso, e Papasidero sono i centri abitati che ruotano intorno al Massiccio del Pellgrino traendo enormi benefici dalla forte frequentazione turistica. La vegetazione tipica del Massiccio del Pellegrino è simile al contiguo gruppo montuoso del Pollino, dove fitti querceti di leccio e rovere dominano le bassure, mentre il pino loricato e pino nero dominano le alture, con buona presenza dell'abete bianco.