Limita con la cuenca inferior del Llobregat, el mar Mediterráneo, y la depresión del Penedés. Ocupa una extensión de 12.820 hectáreas, y está formado por dos zonas bien diferenciadas geológicamente: una de rocas calcáreas y dolomías, y otra, en el extremo oriental del parque, compuesta por una pequeña franja de greses rojizos.
El paisaje de relieve cárstico, dan forma a cuevas, simas, y dolinas. Su composición calcárea con el paso del tiempo, y al entrar en contacto con el aire y el agua, van moldeando el paisaje por medio de fenómenos de corrosión superficial y subterránea de las calcáreas, originando unas originales formas de relieve específicas y unos específicos fenómenos de circulación hídrica.
Las aguas superficiales son prácticamente nulas, en su lugar destacan las aguas subterráneas, como el río subterráneo de la Falconera, con un recorrido de 600m, un caudal medio de 500l/s, y una profundidad sobre el nivel del mar de 81m.