Park znajduje się w urozmaiconym krajobrazie Roztocza Środkowego w dolinie górnego Wieprza. Jest to obszar oddzielający Wyżynę Lubelską od Kotliny Sandomierskiej o zróżnicowanej budowie geologicznej. Garb Roztocza budują skały górnokredowe (opoki, gezy i margle). W strefie krawędziowej występują utwory trzeciorzędowe.