Saat ini hanya sedikit saja di daerah tropis yang wilayahnya memiliki berbagai jenis habitat seperti yang ada di dalam Ekosistem Leuser. Lebih dari 100 km ke arah barat dari Ekosistem ini berbatasan dengan pesisir dari Samudera Hindia. Dimulai dari pegunungan yang ketinggiannya lebih dari 3000 meter, kemudian menurun ke Hutan Hujan Dataran Rendah dan akhirnya mencapai daerah ber-rawa kaya akan air yang berbatasan dengan pantai.

Lembah yang sangat luas memanjang Barat Laut/Tenggara membelah Leuser Ekosistem menjadi dua. Pegunungan di sebelah Barat biasa disebut dengan Bukit Barisan, sementara di sebelahTimurnya adalah Pegunungan Bandahara yang puncaknya bisa mencapai lebih dari 3000 meter. Menuruni pegunungan Bandahara yang terjal akan mencapai hutan dataran rendah, dan ke arah Timurnya merupakan hutan Bakau yang berbatasan dengan Selat Malaka. Dua cekungan besar bekas kawah volkanik di sebelah Utara dan Selatan dari Ekosistem Leuser turut menjadi saksi bahwa wilayah ini pernah mengalami perubahan geologi yang sangat dahsyat pada masanya. Kedua bekas kawah volkanik tersebut kini telah menjadi Danau Laut Tawar di sebelah Utara dan Danau Toba di sebelah Selatannya.