Rezervația naturală se află la limita sudică a județului Harghita cu județul Covasna, în partea nordică a Munților Perșani și este străbătută de valea Vârghișului ce izvorăște din Munții Harghita (Carpații Orientali).
Aria protejată reprezintă un sector de îngustare realizat în calcare jurasice de râul Vârghiș, cu fenomene exocarstice și endocarstice de mare spectaculozitate.
Pe versanții adiacenți râului există mai multe peșteri, dintre care cea mai cunoscută o reprezintă Peștera Orban Balazs .
Rezervația Cheile Vărgișului și peșterile din chei se suprapune sitului Natura 2000 - Cheile Vârghișului.
