I monti che fanno parte della provincia di Isernia appartengono a quattro catene montuose principali. La prima, situata a nord ovest della provincia, è la catena montuosa della Meta a cui appartiene la catena montuosa delle Mainarde. Poi c'è la catena montuosa del Matese, che si trova a sud della provincia e ne delimita il confine con la Provincia di Benevento e di Caserta. Nella zona a nord est, invece, sono presenti i monti dell'Alto Molise ed infine nella zona sud est c'è la Montagnola Molisana.
Alle catene montuose della Meta e delle Mainarde fanno parte i comuni appartenente al Parco Nazionale d'Abruzzo, Lazio e Molise e cioè Pizzone, Castel San Vincenzo, Rocchetta a Volturno, Scapoli e i comuni di Montenero Valcocchiara Rionero Sannitico e Filignano. È la catena montuosa più alta della Provincia e ne fanno parte montagne molto importanti: Monte Mare (2.020 m s.l.m.) da cui è possibile ammirare, durante le belle giorante, il Tirreno; Monte Marrone (1.805 m s.l.m.) che fu testimone di eventi bellici durante la seconda guerra mondiale .
I monti del Matese sono quelli, come detto, a sud della Provincia. Essi si trovano completamente a sud della SS 85 Venafrana, e interessano soprattutto i comuni di Sant'Agapito, Pettoranello, Monteroduni, Longano, Castelpizzuto, Castelpetroso, Roccamandolfi e Cantalupo nel Sannio. I monti più importanti di questo massiccio sono Monte Miletto con i suoi 2050 m s.l.m., Monte Patalecchia con 1400 m s.l.m. da cui si può assistere ad un panorama, e Colle di Mezzo (1.426 m s.l.m.).
La Montagnola Molisana è quella situata nel sud est della provincia e comprende i comuni di Frosolone, Civitanova del Sannio e Macchiagodena. Essa possiede dei paesaggi incantevoli, soprattutto nella zona di Frosolone e di Colle dell'Orso (1.393 m s.l.m.).
I monti di Venafro circondano la piana e raggiungono e superano i 1.000 metri di altitudine. Interessano i comuni di Venafro, Sesto Campano, Conca Casale, Pozzilli. Si tratta di una dorsale calcarea e calcarea-dolomitica con ripidi speroni. Tra le cime più elevate troviamo: Monte Sambucaro (1.205 m s.l.m.), Monte Cesima (1.180 m s.l.m.), Monte Corno (1.054 m s.l.m.), Monte Cerino o Santa Croce (1.026 m s.l.m.), Colle San Domenico (921 m s.l.m.), Monte Calvello (874 m s.l.m.).
Infine, i monti dell'Alto Molise, comprendono i comuni più a nord e cioè quelli facenti parte della Comunià Montana Alto Molise, tra cui i più importanti Capracotta e Agnone. I monti più importanti di questo massiccio sono Monte Campo (1745 m s.l.m.) e Monte Capraro (1.150 m s.l.m.). Quest'ultimo è la montagna simbolo dell'Alto Molise con molti reperti archeologici.