Il Parco si estende dalla costa tirrenica fino ai piedi dell'appennino campano - lucano, comprendendo le cime degli Alburni, del Cervati e del Gelbison, nonché i contrafforti costieri del M. Bulgheria e del M. Stella, mostrando più di ogni altro una forte peculiarità, derivante dall'estrema ampiezza ed eterogeneità del territorio da esso coperto. Di conseguenza fortemente caratterizzate da altrettanta eterogeneità anche le caratteristiche ecologiche del territorio, con la presenza di ambienti praticamente inalterati che si alternano alle aree fortemente modificate di centri urbani e di valli densamente popolate.
Il Cilento, terra dalle dolci morfologie collinari, ricoperte da distese di ulivi verdecenere che si rispecchiano nel blu del Tirreno e allo stesso tempo, terra dalle morfologie molto aspre profondamente incise da vivaci torrenti, raie dall'aspetto lunare, boschi di castagni e di lecci, paesi abbarbicati alle rocce o adagiati sulle rive. Pochi immaginano che a determinare questo affresco, fatto di forme e colori suggestivi apparentemente in forte contrasto, sia la duplice natura geologica delle rocce che costituiscono il Cilento: quella del "Flysch del Cilento", che ha la sua massima diffusione in corrispondenza del bacino idrogeografico del Fiume Alento e dei principali monti del Cilento occidentale, quali il Monte Centaurino (1433 m), e quella delle "rocce calcaree" che costituiscono i complessi montuosi interni (Alburno-Cervati) e meridionali (Monte Bulgheria, Monte Cocuzzo) del Parco Nazionale del Cilento e Vallo di Diano.
Il popolamento floristico del Parco è probabilmente costituito da circa 1800 specie diverse di piante autoctone spontanee. Tra di esse circa il 10% rivestono una notevole importanza fitogeografica essendo Endemiche e/o rare. La più nota di queste specie, e forse anche la più importante, è la Primula di Palinuro (Primula palinuri), simbolo del Parco, specie paleoendemica a diffusione estremamente localizzata.
La fauna del Parco Nazionale del Cilento e del Vallo di Diano è assai diversificata in virtù dell'ampia varietà di ambienti presenti sul territorio. Aree costiere e montane, fiumi impetuosi e ruscelli, rupi e foreste, determinano altrettante comunità faunistiche dove spesso emerge la presenza di specie di alto valore naturalistico. Sulle vette, sulle praterie di altitudine e sulle rupi montane sono frequenti l'Aquila reale (Aquila chrysaetos) e le sue prede d'elezione: la Coturnice (Alectoris graeca) e la Lepre appenninica (Lepus corsicanus). La presenza di queste due ultime specie è biologicamente importante in quanto rappresentano popolazioni autoctone appenniniche, oramai estinte in buona parte del territorio. L'aquila divide questo ambiente con altri rapaci come il Falco pellegrino (Falco peregrinus), il Lanario (Falco biarmicus), il Corvo imperiale (Corvus corax) ed il Gracchio corallino (Pyrrhocorax pyrrhocorax).
La natura carsica delle terre cilentane e la conseguente ricchezza di grotte ha senza dubbio favorito la presenza dell'Uomo che in esse si è rifugiato, ha trovato riparo, ha consumato i suoi pasti. i più antichi segni della presenza antropica risalgono al Paleolitico medio (500.000 mila anni a.C.) e le sue tracce continuano attraverso il Neolitico e fino all'Età dei Metalli. La presenza dell'Uomo primitivo è ancora oggi tangibile attraverso la presenza dei suoi "strumenti" disseminati sia lungo le grotte costiere tra Palinuro e Scario, sia in quelle interne dislocate lungo gli antichi percorsi di crinale dei massicci montuosi (Grotte di Castelcivita), sia nel Vallo di Diano (Grotte dell'Angelo, Pertosa).