Tröllaskagi er skagi fyrir miðju Norðurlandi Íslands á milli Skagafjarðar og Eyjafjarðar. Skaginn er fjöllóttur og ná margir fjallatindar yfir 1200 m yfir sjávarmál og nokkrir yfir 1400 m, hæst er Kerling (1538 m). Nokkrir litlir jöklar eru í fjöllum og dölum Tröllaskaga s.s. Gljúfurárjökull og Tungnahryggsjökull.
Djúpir dalir skerast inn í fjalllendi Tröllaskaga, þeirra stærstir eru: Hjaltadalur, Hörgárdalur, Norðurárdalur og Svarfaðardalur.
Byggð á svæðinu einskorðast við láglendi nálægt ströndum og í dölum, landbúnaður er þar nokkur og sjávarútvegur stundaður frá nokkrum þéttbýlisstöðum. Þéttbýlisstaðir í kringum Tröllaskaga eru: Hólar, Hofsós, Siglufjörður, Ólafsfjörður, Dalvík, Árskógarsandur, Hauganes, Hjalteyri, Akureyri og Hrafnagil.
Hálendi Tröllaskaga er nokkuð erfitt viðureignar fyrir samgöngur á svæðinu en tveir akvegir liggja nú um það. Lágheiði liggur á milli Ólafsfjarðar og Fljóta í Skagafirði, sú leið er yfirleitt lokuð meirihluta árs vegna snjóa Þjóðvegur 1 liggur um Öxnadalsheiði, þar fer vegurinn hæst í 540 metra yfir sjávarmál og er nokkuð snjóþungur að vetrum en þó kemur sjaldan til lokana þar sem mikið er lagt í að halda honum opnum. Í dag er hægt að keyra um Héðinsfjarðargöng.
Hálendið á milli Skagafjarðar og Eyjafjarðar heitir einu nafni Tröllaskagi og er einn mesti fjallbálkur á landinu. Hann er úr blágrýti frá Tertíertímabilinu og hafa mótunaröflin frá ísaldartímanum sett svip sinn á landslag hans. Bæði í Skagafirði og Eyjafirði voru skriðjöklar sem gengu í norður. Öxnadalur, Hörgárdalur, Skíðadalur og Svarfaðardalur eru allir myndaðir eftir miklar jökultungur.
Fyrir ísöld var Tröllaskaginn hluti af hásléttu sem svo vatnsföll og jöklar hafa sorfið síðustu 3 milljónir ára. Yst á skaganum sést lítið af þessari gömlu hásléttu en nú eru þar hvassar og skörðóttar fjallseggjar með misháum tindum og hnjúkum. Innar sjást hins vegar leifar hásléttunnar á flötum kollum fjallanna upp af þverhníptum hamrahlíðum og jökulskálum. Eyjafjarðarhálendið er talið hafa verið svokallað jökulskerjasvæði sem stóð upp úr jöklinum á íslandartíma en tegundauðgi gróðurs í Svarfaðardal og á Eyjafjarðarsvæðinu bendir til þess að ýmsar plöntur hafi bjargast.
Fjöll Tröllaskagans eru mörg um 800-1300 m há og á stöku stað ná þau um 1500 m hæð eins og fjallið Kerling vestan Grundar í Eyjafirði. Viða eru jökulfannir, hvilftarjöklar og dragár blandaðar af jökulvatni í flestum aðaldölum skagans. Í leysingum á vorin geta þessar ár orðið að stórfljótum því mikill snjór safnast á Tröllaskagann.