衡山位于中国湖南省中部偏东南部，是湖南省的标志性山脉之一。作为中国五岳之一的南岳，衡山的主体部分横跨衡阳市南岳区、衡山县和衡阳县，总面积达640平方公里。其主峰祝融峰海拔1300.2米，是湖南省重要的自然地理标志和旅游胜地。

从专业的地理和气象角度来看，衡山属于湖南省的地理位置具有明确的科学依据。从经纬度定位来看，衡山位于东经112°34′至112°44′，北纬27°12′至27°21′之间，这一坐标范围完全位于湖南省境内。在地质构造上，衡山属于峰林状花岗岩断块山，是湖南中部丘陵盆地中耸立的孤山，受侏罗纪燕山运动影响形成断裂构造，这一地质特征与湖南省整体的地质构造特点相符。在地貌特征方面，衡山群峰突起，似梭状穹形，且自上而下分为四级阶梯，地势由祝融峰向四周倾斜，这种独特的地貌发育过程与湖南省中部的地形演变历史密切相关。

从行政区划来看，衡山主体部分位于衡阳市南岳区、衡山县和衡阳县东部。南岳区更是因衡山而设立，作为衡山旅游开发与文化传承的核心区域。衡山县则因南岳衡山位于境内而得名。这种行政区划的命名和设置直接证明了衡山与湖南省的所属关系。从历史沿革来看，衡山地区自三国时期就已归属湖南地区的行政管辖范围，有着1700多年的置县历史，是湖湘学派的发源地之一。

在气候特征方面，衡山地处亚热带季风气候区，年均气温17.5℃，年降水量约1400毫米，雾日达252天，冬季常有雾凇景观。这种气候特征与湖南省整体的气候特点高度一致。从生态资源来看，衡山森林覆盖率达91.58%，有2164种高等植物，包括银杏、南方红豆杉等国家级保护物种，这些植被类型和分布特点也是湖南省典型的生态系统特征。

从交通区位来看，衡山地处湘江中游西岸，北接湘潭、长沙，南邻衡阳，西连衡阳县，东隔湘江与衡东县相望，其主体山脉绵亘于衡阳、湘潭两盆地之间。这种区位关系进一步明确了衡山在湖南省的地理位置。从文化传承来看，衡山作为道教、佛教圣地，环山有寺、庙、庵、观200多处，这种宗教文化分布格局也是湖南省特有的文化景观。

综合以上专业分析，无论是从自然地理特征、行政区划设置、历史沿革、气候特点、生态环境，还是从交通区位和文化传承等各个角度来看，衡山都毫无疑问地位于中国湖南省境内。这一结论不仅得到了现代地理测量数据的支持，也与历史文献记载和当地文化传统完全吻合。作为湖南省的重要地理标志，衡山不仅在地理位置上属于湖南，更在文化认同和生态特征上与湖南密不可分。