La mayor parte del macizo se encuentra en territorio venezolano, pero su cresta sureste forma parte de la frontera entre Brasil y Venezuela, y en esta cresta es donde se ubica el punto más alto del macizo, el pico da Neblina de 2.995 metros sobre el nivel del mar.

El pico Phelps, ligeramente más bajo, de 2.974 metros sobre el nivel del mar,[5]​ se encuentra junto al pico da Neblina, justo en la frontera internacional.

[1]​ El macizo fue explorado por primera vez en 1954 por una expedición estadounidense dirigida por Bassett Maguire del Jardín Botánico de Nueva York que realizó una inspección aérea y luego ascendió las laderas noroeste del macizo.

[10]​ En 1972 fue publicado y nombrado el grupo de plantas Maguireocharis neblinae Steyerm, en la familia Rubiaceae, en base al nombre del macizo y del explorador Bassett Maguire.

[11]​ A la sierra de la Neblina a veces se le conoce como macizo de la Neblina,[12]​[13]​ aunque este término también puede abarcar cerro Aracamuni y cerro Avispa (un grupo de montañas conocido más precisamente como macizo Neblina-Aracamuni).