O Parque Natural estende-se por 69.773 ha, abrangendo parte dos concelhos de Mértola e Serpa num troço de rio que se estende desde uma zona a montante do Pulo do Lobo até à foz da ribeira de Vascão, fronteira entre o Alentejo e o Algarve.

De um modo muito simplificado, as diversas unidades paisagísticas estão distribuídas por três grandes estruturas geomorfológicas:

As planícies ondulantes, que dominam em área e onde se encontram as culturas extensivas de sequeiro, as áreas de esteval e os montados de azinho;
As elevações quartzíticas das serras de São Barão e Alcaria; nesta última encontra-se o ponto mais alto do Parque Natural. Daqui, com apenas 370 m, consegue-se desfrutar de uma magnífica panorâmica sobre o relevo suave da planície alentejana e o enrugado resultante da influência próxima da serra algarvia;
E os imponentes vales encaixados do rio Guadiana e seus afluentes, marginados por escarpas e fantásticos matagais mediterrânicos – a formação que mais se aproxima da vegetação original da região, restringida hoje às zonas mais inacessíveis, onde a intervenção humana pouco se faz sentir.

À paisagem árida e agreste de verão sucedem-se os prados verdes no inverno que vão dando lugar a uma explosão de cores com a aproximação da primavera. Subjugado a um regime de torrencialidade, nos verões mais secos as ribeiras afluentes do Guadiana ficam reduzidas a pegos enquanto que nos invernos mais chuvosos o caudal aumenta significativamente, submergindo por completo, sob um turbilhão de água barrenta, a queda do Pulo do Lobo. Como referência ficará com certeza o mês de Novembro de 1997, em que o Guadiana subiu cerca de 20 metros acima do normal, na vila de Mértola.