A zona foi nomeada Parque Nacional en 1918, e despois ampliada en 1982 ata as 15.608 hectáreas de superficie actual. O seu territorio inscríbese dentro da Reserva da Biosfera Ordesa-Viñamala declarada pola UNESCO en 1997, é ademais Lugar de Importancia Comunitaria e Zona de Especial Protección para as Aves. Constitúe un espléndido mostrario paisaxístico do que quedaron cativados montañeiros ilustres ao longo da historia recente.

A orografía do parque vén determinada pola gran mole calcaria das Tres Sorores, da que descenden unha serie de cristas montañosas e vales glaciares. De aí derivan os diferentes vales, o máis popular o de Ordesa, morada do río Arazas, aínda que non hai que esquecer o Canón de Añisclo sucado polo Bellós, as Gargantas de Escuaín atravesadas polo Yaga e o Val de Pineta que abala o río Cinca. Un medio de contrastes desde a extrema aridez das súas alturas que filtran a auga por gretas e sumidoiros, ata os verdes vales poboados de saltos de auga.

A súa peculiar morfoloxía vén dada polo pregamento e pola elevación alpina da era Terciaria, así como pola erosión glaciar da era Cuaternaria. Este último proceso explica circos e vales glaciares como os de Ordesa ou Pineta. Na actualidade aínda se conserva un glaciar na cara norte de Monte Perdido. O último gran proceso de transformación vén dado pola natureza calcaria do lugar e a erosión fluvial. A auga esculpiu covas, canóns e simas entre os que destacan o Canón de Añisclo e as Gargantas de Escuaín, con circos glaciares e profundas gargantas.

O Parque posúe unha gran variedade de ecosistemas, tanto de influencias atlánticas como mediterráneas, que se traduce nunha flora e fauna moi rica e diversa. A flora consta de preto de 1.400 especies, das que 82 son endemismos do Pirineo. Estas vénse favorecidas ao abrigo das grandes superficies de acantilados e paredes. Nos seus máis de trinta picos por encima dos 3000 metros, pódense atopar representadas dúas terceiras partes da flora alpina do Pirineo.

Tamén destaca polos seus bosques, aínda que a súa complexidade rochosa relega a zona forestal a só o 21% da superficie. As maiores extensións de vexetación ocúpanas os pastos, testemuño dunha longa historia servindo de alimento ás especies herbívoras. A mestura de microclimas propicia comunidades vexetais mediterráneas nas zonas baixas e submediterráneas nas cristas calcarias. Nas aberturas máis húmidas descansan algunhas plantas de tipo cantábrico e por suposto a vexetación de carácter alpino aflora en torno aos seus cumes. Unha diversidade que ten o seu maior esplendor en pastos e prados e a un nivel máis inferior, as zonas nas que revisten a rocha e os bosques.

Nas medias alturas álzanse os bosques de faias, abeto, piñeiro vermello, caxigos e tremolines con menor presenza de bidueiros, freixos ou salgueiros. En torno ás cimas abunda o piñeiro negro e o sotobosque está principalmente conformado polo buxo. Nos pastos de altura abundan a festuca e a popular flor de neve, emblema protexido do Parque Nacional.

Pese aos esforzos de conservación, a especie emblemática do Parque Nacional era o bucardo, cabra montesa autóctona do Pirineo. É un magnífico lugar para a observación de aves, é a máis emblemática o quebraósos. Tamén conta coa presenza doutras rapaces como a aguia real, preeiras como o voitre leonado, falcóns, bufos reais e, en menor medida, voitres brancos e algún exemplar de pita do monte ou perdiz nival. Outras especies presentes son o sarrio ou rebeco pirenaico, a marmota, xabaril e o desmán dos Pirineos.