No seu território, o Parque apresenta uma espantosa diversidade de ambientes e paisagens, incluindo dunas, florestas, lagoas, uma acidentada linha de costa em que altas arribas são entrecortadas por encantadoras praias, o imponente Cabo da Roca e, no centro, a magnífica Serra de Sintra e toda a área classificada pela UNESCO como paisagem cultural património da Humanidade.

Do ponto de vista da fauna, da flora e da geomorfologia, esta área é particularmente rica e variada. Em torno do afloramento vulcânico da Serra de Sintra sobre terrenos de origem basáltica, granítica e calcária, crescem numerosas espécies arbóreas e arbustivas, entre as quais é ainda possível encontrar representantes da flora primitiva, como o carvalho-cerquinho, o carrasco e o característico cravo-romano (Armeria pseudoarmeria), que é endémico da estremadura portuguesa. Entre os animais são bastante comuns o coelho-bravo, a raposa, o peneireiro-de-dorso-malhado, o texugo, a doninha, a cobra-rateira e dezenas de espécies de aves, sendo de destacar alguns raros exemplares da águia-de-Bonelli e do falcão-peregrino.