1、行政區域不同：大興安嶺分為內蒙古大興安嶺和黑龍江大興安嶺，橫跨內蒙古自治區東北部和黑龍江省北部，而小興安嶺則完全位於中國黑龍江省東北部。
2、山脈走向不同：大興安嶺呈東北-西南走向，東部陡峻，西部平緩，逐漸過渡至內蒙古高原；小興安嶺則是從北向東南走向，北部多臺地和寬谷，中部為低山丘陵，南部山勢較陡。
3、主要樹種不同：大興安嶺以興安落葉松為主的針葉林帶和白樺為主的闊葉林帶為主，是中國重要的林業生產基地；小興安嶺則有紅松、雲杉、冷杉等多種樹種，藤條灌木遍布整個施業區。
4、種族演變不同：大興安嶺地區歷史上主要由鮮卑和契丹族群演化而來，而小興安嶺地區則由扶余氏和勿吉族群演化，最終形成室韋族，後被契丹族群所滅，演變為大遼、大金、滿清等政權。