Die Dolomiten liegen südlich des Alpenhauptkammes innerhalb Italiens im Gebiet der Regionen Venezien und Trentino-Südtirol.
Sie werden in der Nordostecke zwischen Toblacher Feld und Kreuzbergpass von der Donau/Adria-Wasserscheide durchlaufen. Höchster Berg der Dolomiten ist die im Zentrum der Gebirgsgruppe gelegene Marmolata (3.343 m, im Bild unten), die Grenzberg zwischen den beiden genannten italienischen Regionen ist.
Die Nordgrenze zu den Zillertaler Alpen bildet die Rienz zwischen ihrer Mündung in den Eisack bei Brixen in Ostrichtung aufwärts bis zum nördlichen Zufluss der die Zillertaler Alpen von den Hohen Tauern trennenden Ahrn bei Bruneck.
Den östlichen Teil der gänzlich innerhalb der Provinz Bozen der Region Trentino-Alto Adige verlaufenden Nordgrenze der Dolomiten zu den Hohen Tauern bildet östlich von Bruneck der Oberlauf der Rienz bis Toblach, das Toblacher Feld (im Bild und Karte unten), und danach der Flusslauf der Drau abwärts bis zum südseitigen Zufluss des die Dolomiten von den Karnischen Alpen trennenden Sextnerbaches bei Innichen.
Die Nordostgrenze zu den Karnischen Alpen bildet das Sextental aufwärts in Südrichtung bis zum Kreuzbergpass, der auf der Regionsgrenze zwischen Trentino-Alto Adige und Veneto liegt.
Südlich der Passhöhe bilden das Tal des Torrente Pàdola bis zur Einmündung dieses Baches in den Piave bei Santo Stefano di Cadore und danach der Piave bis zu seinem Austritt aus dem Alpengebiet nördlich von Treviso bei Nervesa della Battaglia den südlichen Teil der Ostgrenze zu den Karnischen Alpen.
Die Südgrenze der Dolomiten zur Oberitalienischen Tiefebene (Alpengebietsgrenze) verläuft von Nervesa della Battaglia 40 km in Westrichtung bis zur Stadt Bassano di Grappa, bei der die im Unterlauf die Dolomiten von den Vizentiner Alpen trennende Brenta das Alpengebiet verlässt (im Bild unten die Brenta in Bassano).
Den Südteil der Westgrenze der Dolomiten zu den Vizentiner Alpen bildet der untere Abschnitt des von der Brenta durchflossenen Valsugana. Sie folgt ab Bassano di Grappa der Brenta in Nordrichtung knapp 40 km aufwärts bis zu der bereits in der Provinz Trient der Region Trentino-Südtirol gelegenen Ortschaft Grigno (dt: Grims, im Bild unten), wo der die Dolomiten von den Fleimstaler Alpen trennende Grigno von Norden in die Brenta mündet.
Die Fortsetzung der Westgrenze der Dolomiten zu den Fleimstaler Alpen verläuft ab Grigno das Tal des Torrente Grigno in Nordrichtung aufwärts zur Hochebene des Tesino, wechselt von dort in Nordostrichtung über den Passo Brocòn ins Vanoital bei Canal San Bovo, quert dieses und wechselt über den Passo di Gobbera ins Cismontal bei Mezzano. Nun wieder in Nordrichtung das Cismontal aufwärts und über den Rollepass, danach in Westrichtung das Tal des Torrente Travignolo (im Bild unten) abwärts bis zu dessen Einmündung in den Avisio bei Predazzo im Fleimstal, das dort gequert wird.
Von Predazzo weiter in Nordwestrichtung über das an der Südschulter des Latemar gelegene Satteljoch und quer durchs Skizentrum Pampeago zum Zanggenjoch (Passo di Lavazè), ab dem in Nordrichtung in die Provinz Bozen übertretend dem Zanggenbach abwärts bis zu dessen Einmündung in den Geroldsbach -, und dann diesem bis zu dessen Vereinigung mit dem Welschnofnerbach zum Eggentalerbach bei Birchabruck gefolgt wird.
Der Eggentalerbach bildet schließlich bis zu seiner Einmündung in den dort die Dolomiten von den Sarntaler Alpen trennenden Eisack östlich von Bozen den nördlichsten Abschnitt der Westgrenze der Dolomiten zu den Fleimstaler Alpen.
Den nördlichsten Teil der Dolomiten-Westgrenze (zu den Sarntaler Alpen) bildet das Eisacktal von Bozen über Atzwang, Waidbruck und Klausen bis Brixen.
