Presenta un relieve que se caracteriza por tener filas de montañas escarpadas, así como lomas ondulantes de poca altitud, allí se forma una interesante red fluvial que drena en cuatro direcciones, se destacan los ríos Yurubí, Cocorote, Guayabito, Tesorero, Zamuro y Carabobo. Las quebradas de Mayorica y La Virgen también forman parte de esta red acuática.

Está formada por bosques premontanos húmedos, muy húmedos y muy húmedos montanos bajos. En algunos sectores al pie de la serranía existen sabanas que han sido hechas por el hombre a través de incendios y talas; sobre la cota 450 msnm comienza el bosque y súbitamente cambia el clima y la vegetación. En el área de la selva nublada entre 1.000 y 1.950 msnm. se encuentran frondosos árboles tales como el palo de vaca Brosimum utile, el cucharón Gyranthera caribensis, el pinabete Podocarpus, el marfil Tetrorchidium rubrivenium, el cobalonga Billia columbiana, el copey Clusia sp., el cacaón Meliosma pitteriana, el cacaíto Raputia y la caraña Protium zinoneiwia australis. Abundan también los helechos arborescentes Alsophila oblonga y una gran variedad de plantas epífitas como por ejemplo musgos, hepáticas, aráceas, orquídeas y bromelias que cubren densamente las ramas y tallos de los árboles del lugar.

La fauna es variada y numerosa. En el pasado abundaban las dantas Tapirus terrestris y las lapas Agouti paca; hoy en día la cacería furtiva ha hecho mermar las poblaciones de estas especies. Entre los mamíferos podemos nombrar el cunaguaro Leopardus pardalis, venado Matacán rojizo o locho Mazama americana, picure Dasyprocta leporina, mono araguato Alouatta seniculus, cachicamo Dasypus novemcinctus. En particular, el parque es habitado por una gran cantidad de aves tales como el cristofué Pitangus sulpharatus, reinita equinoccial Geothlypis aequinoctialis, Paraulata ojo de candil Turdus nudigenis, azulejo de jardín Thraupis episcopus, tángara monjita Tangara cayana, arrendajo Calicus cela, guacharaca Ortalis ruficauda, paují copete de piedra Pauxi pauxi (en peligro de extinción) y el gavilán arrastrador Accipiter striatus. Hay una gran variedad de lagartos como la iguana, el mato Ameiva y serpientes venenosas tales como la mapanare rabo frito, como se le conoce en la región de Yaracuy a la Bothrops colombiensis, porque los ejemplares juveniles son de un tono más claro que los adultos y tienen la punta de la cola amarilla o anaranjada claro y de allí su nombre, la mapanare Bothrops venezuelensis, la coral Micrurus isozonus; entre las no venenosas se encuentra en abundancia la tragavenados Boa constrictor, la ratonera Clelia, serpiente que debe ser protegida porque se alimenta de serpientes ponzoñosas.