公園自然風光以峰稱奇、以谷顯幽、以林見秀。其間有奇峰3000多座，這些石峰如人如獸、如器如物，形象逼真，氣勢壯觀。峰間峽谷，溪流潺潺，濃蔭蔽日。有“三千奇峰，八百秀水”之美稱。公園不僅自然風光壯美絕倫，而且森林植物和野生動物資源極為豐富，森林覆蓋率達98%，是一座巨大的生物寶庫和天然氧吧，被稱為“自然博物館和天然植物園”。草木禽獸與奇山異水，同生共榮，形成完美的自然生態(tài)系統(tǒng)。

武陵源獨特的石英砂巖峰林在國內外均屬罕見，素有“奇峰三千”之稱。在217.2平方公里的核心景區(qū)中，有石英砂巖山峰3103座，峰體分布在海拔500-1100米，高度由幾十米至400米不等。峰林造型若人、若神、若仙、若禽、若獸、若物，變化萬千，這些突兀的巖壁峰石，連綿萬頃。武陵源水繞山轉，素有“秀水八百”之稱。眾多的瀑、泉、溪、潭、湖各呈其妙。金鞭溪是一條十余公里長的溪流，從張家界沿溪一直可以走到索溪峪，兩岸峰林對峙，倒映溪間，別具風味。

武陵源有珍奇的地質遺跡景觀。包容了砂巖峰林、方山臺原、天橋石門、巖溶峽谷、巖溶洞穴、沉積構造、地層剖面、古生物化石等豐富多彩的地質遺跡。其千姿百態(tài)，變幻莫測的地貌景觀，包存幾乎沒被擾動的原始自然狀態(tài)的生態(tài)環(huán)境與生態(tài)系統(tǒng)。因此從科學的角度和美學的角度評價，張家界砂巖峰林地貌與石林地貌、丹霞地貌以及美國的丹佛地貌相比，其景觀、特色更勝一籌，是世界上極其特殊的、珍貴的地質遺跡景觀。