O Parque tem uma dimensão de cerca de 75 mil hectares reconhecido em 1979 como Parque Natural, tem atualmente 9.000 habitantes e 92 aldeias é localizado na Terra Fria transmontana, as temperaturas variam entre – 12º C e 40º C.
Apresenta um relevo heterogêneo com planaltos ondulados cortados por profundos vales encaixados, algumas serras e destacam-se as duas mais importantes: a Serra de Montesinho a norte de Bragança, e a Serra da Coroa a norte de Vinhais.
As altitudes variam entre os 1486 metros na Serra de Montesinho, e os 438 metros no leito do rio Mente.
Na Serra de Montesinho existe extensa biodiversidade habitando espécies lobo-ibérico, a corça ou o veado, os xistos são as rochas dominantes, mas podem ainda ser encontrados granitos, rochas ultrabásicas e pequenas manchas calcárias.
O Parque a norte faz fronteira com a Espanha percorrendo comunidades da Galiza e de Castela-Leão, e a oeste e a este também com a Espanha (Galiza e Castela-Leão).
No oeste faz por fronteira com o concelho de Chaves, sendo que a sul continua inserido nos concelhos de Vinhais e de Bragança.
O Parque é atravessado por alguns dos cursos de água mais importantes da bacia hidrográfica do Rio Douro: os rios Sabor, Maçãs e Baceiro.
O rio Sabor nasce na fronteira com a Espanha nos cumes da Serra de Montesinho, passando a pouca distância de Bragança.
O rio Maçãs nasce em Espanha, e faz a fronteira internacional em dois trechos distintos, constituindo ainda a fronteira mais a leste e mais a sul do Parque.
O rio Baceiro nasce também em Espanha, sendo o mais pequeno dos rios principais e no seu percurso existe um importante viveiro de trutas ainda inserido no parque junto à Ponte de Castrelos.
Na área vinhaense existem os rios Mente, Rabaçal e Tuela nascem na Espanha, sendo os dois primeiros oriundos da Galiza, e o último de Castela-Leão.
O Mente faz em parte do seu percurso a fronteira internacional constituindo a fronteira oeste do Parque, nele se encontram as águas termais de Sendim/Segirei partilhadas pelos concelhos de Vinhais e Chaves.
O Rabaçal é um dos dois rios (o outro é o Tuela) que formam o rio Tua, a montante de Mirandela.
O Parque oferece o lazer de uma praia fluvial junto à ponte da estrada Sobreiró de Cima na Zona de Lomba, e aliás a série de montanhas entre os rios Mente e Rabaçal que deram forma ao termo Terras de Lomba pelo seu perfil contínuo ondulado entre os dois vales.
Os dois rios correm muito próximos a norte, afastam-se progressivamente à medida que caminham para sul, mas aproximam-se novamente e acabam por confluir formando uma península ou lomba.
O Tuela, que passa a pouca distância de Vinhais (já fora do PNM), oferece como atrativo duas praias de grande procura, sendo uma delas encostada à fronteira do PNM na Ponte de Soeira (EN103).
Estes rios de vales profundos e águas ora cristalinas ora negras com propriedades termais ou simplesmente refrescantes para o calor tórrido do Verão da região serpenteiam vales tão inóspitos como verdejantes e cheios de vida, tanto animal como vegetal.
Ancestrais moinhos na maior parte ainda utilizados pela população, e atravessados por milenares pontes romanas constituem atractivo para a prática da pesca (trutas, bogas, barbos e escalos).
No Parque Natural de Montesinho existe uma grande diversidade de fauna e flora constituído pelos: urzais, estevais e giestais ocupam amplos territórios de solos abandonados pela agricultura, orlas de bosques ou terrenos outrora ocupados por um bosque autóctone.
Os matos são biótopos de extrema importância para diversas espécies da fauna selvagem.
Os lameiros também designados por prados ou pastagens de montanha encontram-se associados a grande parte das zonas ribeirinhas que percorrem o Parque.
Os soutos de castanheiros (árvores frondosas) ocupam vastos territórios da região, os bosques de azinheira (sardoais) ocorrem nas áreas menos elevadas ao longo de encostas declivosas e soalheiras.
Os bosques de carvalho-negral são um dos principais tipos de vegetação arbórea autóctone que ocorre no Parque fazendo parte de um contínuo que se prolonga para sul até à serra da Nogueira.
O Parque Natural de Montesinho encontra-se entre as áreas de montanha mais importantes para a fauna a nível nacional e europeu.
Uma parte significativa da fauna terrestre portuguesa está aqui representada contando-se cerca de duzentas e cinquenta espécies de vertebrados e reconhecendo-se uma elevada riqueza e diversidade também de invertebrados.
Nesta área destaca-se a presença do lobo-ibérico, do veado, da toupeira-de-água, do gato-bravo, do morcego-de-ferradura-grande e do rato-dos-lameiros, há cerca de 160 espécies de aves incluindo a águia-real e a cegonha-preta.
