瀬戸内海国立公園を代表する景勝地の一つ。東西7km、南北4kmの渓谷に、約1300万年前の火山活動により堆積した安山岩や疑灰角礫岩などが、度重なる地殻変動と侵食により、断崖や奇岩群を形成している。日本書紀にもその記述があり、元々は鉤懸山（かぎかけやま）、神懸山（かみかけやま）などと呼ばれていたが、1878年（明治11）年に儒学者の藤澤南岳（ふじさわなんがく）により寒霞渓と命名された。渓谷と名が付くが、特徴的な川や滝があるわけではない。
　山桜やツツジの咲く春、新緑の季節もよいが、とくに秋の紅葉は岩山に映えて美しい。冬には降雪もあり、水墨画のような景色を楽しめることも。
　島の南岸の草壁（くさかべ）から入ると、紅雲亭と山頂をロープウェイが結んでおり、小豆島ブルーライン＊を利用して車で頂上に行くこともできる。山頂部には第1、第2、鷹取、四方頂の4つの展望台があり、レストランや売店がある。表十二景、裏八景、小豆島最高峰の星ヶ城山への登山道も整備されており、奇岩や自生した植物を間近で観察することができる。
　なお、2022（令和4）年4月からは、瀬戸内国際芸術祭2022作品「空の玉/寒霞渓」が完成し、公開されている。1300万年前の火山活動で誕生し悠久の歳月で形成された角礫岩の渓谷に飾られた見晴らし台の芸術作品である。