公园位于河南伏牛山脉腹地，以西峡、内乡、栾川、嵩县境内的伏牛山为主体。
“河南宝天曼龙”、“河南西峡龙”、“张氏西峡爪龙”等成为全球恐龙动物群重要组成部分，伏牛山是研究恐龙生殖习性、破解生物物种灭绝等重大问题的重要区域。
长期地质作用下，不同时期花岗岩形成了老界岭“峰丛”、宝天曼“峰墙”、老君山“石林”、木札岭“断褶山”等为代表的地貌景观，石灰岩形成了鸡冠洞、天心洞等岩溶洞穴，展示了公园地貌景观的多样性。
公园地处北亚热带和暖温带气候过渡带，是长江、黄河、淮河三大水系分水岭。这里植被覆盖率高、生物资源丰富，是河南重要的物种“基因库”和生物遗传演替的“繁育场”。
