Geografia Park położony jest w zachodniej części Polesia, w obrębie Równiny Łęczyńsko-Włodawskiej. Obszar parku jest równinny, silnie podmokły, na którym procesy formowania się dolin rzecznych jeszcze prawie się nie zaznaczyły. Jego powierzchnia jest płaska, z dużą liczbą jezior, stawów, bagien i torfowisk. Prawie cały teren parku zajmują równiny torfowe. Jedynie w części środkowej, w okolicy Woli Wereszczyńskiej, wznosi się niewysoki, płaski garb wapienny. W południowej części widoczny jest niewielki garb kredowego podłoża, oddzielający centralną część obszaru chronionego od basenu Jezior Uściwierskich. Z kolei na północy tereny te ogranicza ciąg moren z okresu zlodowacenia środkowopolskiegoChmielewski Tadeusz Jan: Poleski Park Narodowy, w: „Przyroda Polska” nr 10 (406), październik 1990, s. 10–11.. Na terenie parku można podziwiać namiastkę tundry lub lasotundry, wysuniętą najdalej na południowy zachód w Europie. Zachowane w tym rejonie ekosystemy bagienne to obszary, które rozwijały się bez ingerencji człowieka od czasów ustąpienia ostatniego zlodowacenia.