La sierra de Tilcara es una formación montañosa ubicada en la provincia de Jujuy, en el extremo noroeste de Argentina. Su elevación máxima es 4500 m s. n. m. Sobre su base oeste se asienta la localidad de Tilcara.[1][2]
La sierra de Tilcara, esta orientada en dirección norte sur y forma parte de las serranías que definen las laderas orientales de la quebrada de Humahuaca. En la sierra de Tilcara tiene sus nacientes el río Huasamayo y el arroyo de Chilcahuada. En la cuenca del río Huasamayo existen numerosas construcciones prehispánicas relacionadas con el aprovechamiento de su agua para riego.[3]
En el sector sur de la sierra de Tilcara se han encontrado minerales fosfáticos.[4]