Normalmente con il termine Dolomiti si è soliti riferirsi all'insieme di gruppi montuosi, caratterizzati da una prevalente presenza di roccia dolomitica, convenzionalmente delimitati a nord dalla Rienza e dalla Val Pusteria, a ovest dall'Isarco e dall'Adige con la valle omonima, a sud dal Brenta da cui si stacca la Catena del Lagorai al confine con la Val di Fiemme e a est dal Piave e dal Cadore.

L'esistenza delle Dolomiti d'Oltrepiave, situate a est del fiume Piave, nelle province di Belluno, Udine e Pordenone (e anche in parte dell'Austria, in bassa Carinzia), delle Dolomiti di Brenta, collocate nel Trentino occidentale, delle Piccole Dolomiti, fra Trentino e Veneto, e di affioramenti sparsi sulle Alpi (ad esempio la cima del Gran Zebrù nel gruppo Ortles-Cevedale) evidenzia la natura puramente convenzionale di questa delimitazione territoriale (talvolta si parla anche di Dolomiti Orientali per riferirsi alla parte sopra menzionata, e di Dolomiti Occidentali, per riferirsi alle Dolomiti di Brenta).

L'area dolomitica si estende tra le province di Belluno - entro i cui confini è situata la parte più rilevante - Bolzano, Trento, Udine e Pordenone.

Comunemente si indica la Marmolada come la cima più alta delle Dolomiti, con i suoi 3.343 m s.l.m., ma è da notare come questa formazione non sia affatto costituita da dolomia, bensì in prevalenza da calcari bianchi molto compatti derivati da scogliere coralline, con inserti di materiale vulcanico: quindi a rigore la Marmolada non farebbe parte del gruppo.

La Suddivisione Orografica Internazionale Unificata del Sistema Alpino (SOIUSA), basandosi su criteri di delimitazione soltanto geografici, adotta confini diversi: inserisce in altre sezioni ammassi dolomitici come le Piccole Dolomiti e le Dolomiti di Brenta, mentre include nella sezione 31 degli ammassi porfirici come il Lagorai e la prevalentemente granitica Cima d'Asta.