Localização e acessoLocaliza-se na região central do estado, estendendo-se pelos municípios de Guajará-Mirim, Nova Mamoré, Campo Novo de Rondônia, São Miguel do Guaporé, Monte Negro, Governador Jorge Teixeira, Alvorada d'Oeste e Mirante da Serra, no local onde se desenvolve a serra dos Pacaás Novos, enquadrado dentro das coordenadas geográficas 10g 30min - 11g 50min de latitude sul e 62g 30min - 64g 10min de longitude oeste de Greenwich. O acesso pode ser por via terrestre e fluvial, embora as precárias condições das estradas BR421 e BR429 recomendem que o ICMBio seja consultado antes de qualquer visita. Cerca de dois terços do Parque coincide com áreas ocupadas pelas nações indígenas Uru-eu-wau-wau e Uru-pa-in.
ClimaO clima é quente e úmido, do tipo equatorial, com dois a tres meses secos. O período chuvoso vai de novembro a março, quando se concentram 70% da precipitação anual, que é de 2.000 a 2.500 mm. O inverno (junho, julho, agosto) corresponde à estação seca. A temperatura média é de 25 ºC.
VegetaçãoA vegetação é um grande mosaico. Nas partes mais altas observam-se extensas áreas de cerrado e, nos vales e encostas, áreas de formações florestais tipicamente amazônicas. Ocorrem, ainda, grandes áreas de contato entre o cerrado e floresta. O domínio morfoestrutural "Planalto Dissecado do sul da Amazônia" é caracterizado por um relevo ondulado, de alongados espigões, escarpas íngremes e topos ligeiramente planos, cujas cotas situam-se entre 200 e 300 metros, tendo em geral vales em forma de 'V" e vertentes desnudas. Assim, a vegetação nesse conjunto de pequenas serras é, em geral, constituída de mata rala, que passa a uma vegetação de grande porte quando as vertentes começam a perder declividade. Domina a Floresta Ombrófila Aberta Submontana (46%), apresentando ainda: Vegetação de Contato Savana/Floresta Ombrófila (18,3%), Savana Arborizada (8,8%), Savana Densa (8,05%), Savana Parque (7,8%), Floresta Ombrófila Densa Submontana (6%), Savan Gramínea-Lenhosa (1,6%), e outras.
HidrografiaO Parque congrega uma rede de drenagem que apresenta padrão dendrítico e, localmente, radial. Rios e igarapés que nascem nas Serras dos Pacaás Novos e Uopiane, formam corredeiras e cachoeiras de grande beleza, fortemente influenciadas pelo controle litológico. Essa rede engloba as tres principais bacias hidrográficas do estado: Guaporé, Mamoré e Madeira, sendo caracterizada pelas seguintes unidades: Nascentes do Rio Pacaás Novos (tributário do Rio Mamoré, que constitui fronteira natural entre o Brasil e a Bolívia), a sudoeste da serra do mesmo nome. Nascentes dos rios Jaci Paraná (tributário do rio Madeira), e Candeias (tributário do rio Jamari), a nordeste do Parque. Nascentes do rio Jamari (onde se construiu a Usina Hidrelétrica de Samuel, principal supridora de energia elétrica do estado, tributário do rio Madeira), na parte central do Parque. Tributários da margem esquerda do rio Machado, o principal curso d'água da região central do estado, às margens do qual localiza-se Ji Paraná, a segunda maior cidade de Rondônia, a noroeste do parque. Afuentes do rio Guaporé, que é também fronteira natural entre o Brasil e a Bolívia, entre os quais os rios São Miguel e Cautário, na parte sul do Parque.
FaunaA fauna é muito diversificada, encontrando-se elementos faunísticos característicos da Amazônia e do Cerrado. Encontram-se aí aves como: arara-azul,papagaio-juru,papagaio-tuim, tucano-de-bico-amarelo, gavião, jandaia, jacu, periquito, curica, araçari, urubu-rei, inhambu, etc. Mamíferos como: porco-do-mato, caetitu, gato-do-mato, onça pintada, onça preta, sussuarana, jaguatirica, veado capoeira, cotia, lebre, anta, macacos (prego, da noite, gogó-de- sola e cacheudo), tatus (canastra, galinha e rabo-de-sola) e tamanduás (bandeira e mirim).
RelevoO relevo do Parque mostra estruturas geológicas complexas, onde bacias sedimentares dominantes são contidas entre estruturas de escudos cristalinos, mostrando que é apenas aparente a homogeneidade da topografia na bacia sedimentar do Amazonas.
Os tipos de relevo exibem feições associadas às unidades litoestratigráficas dos períodos geológicos Arqueano, Proterozóico e Cenozóico. No caso dos terrenos mais antigos, onde ocorrem rochas do complexo basal, as formas topográficas são planas e suavemente onduladas, com altitudes não superiores a 200 metros. Nas áreas onde ocorrem granitos proterozóicos, não obstante o relevo ser bastante semelhante ao das áreas mais antigas, podem-se observar, localmente, morrotes de forma alongada. É comum, nesses terrenos proterozóicos, altitudes superiores a 300 metros onde podem ser observados relevos tabulares dissecados, muitas vezes sob forma de colinas, cristas e interflúvios tabulares. Com maior distribuição, os relevos associados às unidades cenozóicas atingem altitudes que variam entre 200 metros (colinas arredondadas de coberturas lateríticas), e 100 metros (planícies colúvio- aluvionares) que ocorrem ao longo dos principais rios. O ponto dominante é o Pico do Tracoá, com 1.230m de altura, o mais alto do Estado.
GeomorfologiaA área abrangida pelos municípios onde se localiza o Parque, possui características de um modelado complexo, relacionado a uma longa história evolutiva, revelando uma topografia compartimentada em tres unidades morfo-estruturais: Planalto Dissecado do Sul da Amazônia, Pediplano Centro-Ocidental Brasileiro e Planaltos Residuais do Guaporé.
GeologiaOs mapeamentos geológicos desenvolvidos na região destacam rochas do Complexo Jamari (gnaisses, granitóides foliados, migmatitos, anfibolitos, granulitos, gabros, etc.), intrusões graníticas com idade entre 900 e 1.400 milhões de anos, os enclaves nos embasamentos conhecidos como Grupo Jiparaná ou Epitamorfitos Comemoração, as coberturas sedimentares da base da Serra de Pacaás Novos e, com maior expressão, as formacões cenozóicas representadas por sedimentos fluviais, colúvio-fluviais e fluvilacustres, além de lateritos maturos e imaturos.
