Il parco ha una superficie di 31.512 ettari, interamente compresa nella provincia di Belluno, tra i fiumi Cismon ad ovest e Piave ad est, esteso a nord verso il bacino del Maè e a sud nel basso Agordino.Il Parco comprende i gruppi montuosi delle Alpi Feltrine (Vette di Feltre, Cimonega, Pizzocco, Brendol, Agnelezze), Monti del Sole, Schiara, Talvéna, Prampèr e Spiz di Mezzodì. Sono presenti aree carsiche d'alta quota e rupi e pendici detritiche, habitat ideale per numerose specie di alta montagna. Duemila ettari di territorio comunale di Feltre sono  all'interno del Parco nazionale Dolomiti Bellunesi che è interamente compreso nella dimensione stabilita dall'Unesco.