Nằm ở San Martín, giữa hai con sông là Marañón và Huallaga, vườn quốc gia có diện tích khoảng 2.745 km vuông. Nó bao gồm 70% lưu vực sông Abiseo. Độ cao đạt tới 4.200 mét so với mực nước biển và nơi thấp nhất trong vườn quốc gia là 350 mét.

Rio Abiseo bảo vệ ba vùng sinh thái: rừng ẩm Ucayali ở vùng đất thấp, rừng ẩm Yungas Peru ở độ cao trung bình và dãy núi Trung Páramo ở độ cao cao nhất.[3] Có ít nhất 7 hệ sinh thái trong vườn quốc gia gồm rừng trên núi, rừng nhiệt đới núi cao, rừng mưa nhiệt đới, đồng cỏ Andes, rừng khô... Độ ẩm cao và mưa quanh năm, đặc biệt là ở khu vực núi cao.