Парк расположен в западной части Тарханкутского полуострова на территории Оленевского и Окуневского сельских советов Черноморского района Автономной Республики Крым и состоит из двух приморских участков. Первый находится к северу от села Оленевка, а второй - к югу и востоку от него. Наибольшее протяжение первого участка вдоль морского побережья составляет около 8 км, а от берега вглубь полуострова - до 3 км, а второго участка соответственно - 15 км и 6 км. Площадь: 10900 га, в том числе предоставлено в постоянное пользование 5350 га.
Парк объединяет на своей территории типичные зональные растительные группировки - различные типы степей, которые сохранились в неизменном состоянии, уникальные прибрежные ландшафты со своеобразными формами рельефа, растительным и животным миром, и ценные исторические памятники.
Этот природно-заповедный объект создан для сохранения, воспроизводства и рационального использования типичных и уникальных степных и приморских природных комплексов и объектов северо-западного побережья Черного моря, которые имеют важное природоохранное, научное, эстетическое, рекреационное и оздоровительное значение.
Климат территории парка очень благоприятен для туристической деятельности. По продолжительности солнечного сияния парк принадлежит к числу лучших из крымских курортов (2530 часов в год в среднем). Летний сезон начинается здесь, по сути, во второй половине мая и заканчивается в конце сентября, то есть длится 4-5 месяцев. Положение парка на берегу моря влияет на сравнительно невысокое количество осадков (316 мм в год), выпадающих здесь.
Природа парка уникальна. Здесь сохранились не паханые участки настоящих (ковыльных) степей, крупнейшие по площади в Крыму. Во всей Восточной Европе осталось очень мало таких степных участков, потому что степь - наиболее пострадавший от деятельности человека тип растительности. Поэтому сохранение степей Тарханкута - задача, которая является актуальной для всего мирового сообщества.
В пределах НПП «Тарханкутский» ценными в этом отношении являются участки Джангульского оползневого побережья и района эффектных морских береговых скальных образований Атлеша.
Флора степных , кустарниково - степных и кустарниковых участков включает около 400 видов растений , что составляет примерно две трети состава растений флоры всего Тарханкутского полуострова. В степных растительных сообществах Тарханкута преобладают ковыли - 6 видов, из которых все занесены в Красную книгу Украины, типчак и полыни. Здесь произрастает более 25 видов охраняемых растений. Считается, что некоторые растения встречаются только на Тарханкуте. Среди них полынь Дзевановского, что образует уникальные растительные сообщества прибрежных известняковых обнажений, и лук Тарханкутский. Последний вид был описан лишь в 2012 году, что говорит о том, что природа Тарханкута еще изучена не полностью.
Фауна. На территории парка обитает 545 видов животных, из которых 77 видов занесены в Красную книгу Украины и международные охранные списки. Наиболее многочисленны здесь степные грызуны, насекомые и птицы.
Из раритетных видов позвоночных животных охраняемых в степях НПП «Тарханкутский», встречаются 5 видов летучих мышей, тушканчик большой, еж южный, белозубка малая, лисица обыкновенная, волк, ласка, хорек степной, заяц-русак , суслик малый, мышевка степная , тушканчик большой, мышь степная , хомячок серый, слепушенка обыкновенная.
В летний сезон здесь можно встретить уникальных насекомых, многие из которых также находятся под охраной. Среди них - хищный кузнечик дыбка степная - самый крупный из наших видов. Другой интересный вид - жук скарабей священный, известный по древнеегипетской мифологии. В Крыму этого жука можно встретить только здесь. Самые редкие степные виды - шмель пахучий и оса Палласа, которые исчезли почти по всему ареалу. Степи парка - последние места в Европе, где этих крупных насекомых видели в природе.
Однако наибольшая ценность парка – орнитологическая. Здесь обитает более 230 видов птиц, из которых 48 видов занесены в Красную книгу Украины и более 140 видов – в Международные охранные списки. Благодаря расположению парка в зоне птичьего миграционного коридора, на его территории в период осенних и весенних миграций отмечается большое количество и разнообразие мигрирующих птиц - около 200 видов.
Море на Тарханкуте - самое чистое в Крыму. В акватории произрастает 4 вида водорослей, занесенных в Красную книгу Украины, обитает 8 охраняемых видов рыб, 3 вида охраняемых крабов и 3 вида дельфинов - азовка или морская свинья, белобочка и афалина.
