Prawy brzeg Dońca jest stromy oraz wysoki, znajdują się przy nim kredowe wzgórza (kreda późna), których wysokość sięga 100–120 m n.p.m.. Przy lewym brzegu znajdują się tereny zalewowe i dolina o szerokości dochodzącej do 3 km. Ripne oraz Slipne są jeziorami słonymi, a wydobywany z nich muł jest wykorzystywany w balneologii.
Klimat W parku panuje klimat kontynentalny, roczne opady to 470 mm. W lipcu średnia temperatura wynosi 22 °C, natomiast w styczniu -7 °C.
Przyroda 91% powierzchni parku stanowią lasy. Są to lasy łęgowe oraz górskie dąbrowy i bory sosnowe. Lewobrzeżną dolinę porasta bór sosnowy, w niższych partiach znajdują się mokradła i torfowiska, które porasta brzoza i olsza. Część parku zajmują stepy.
Odnotowano w parku przeszło 1160 gatunków roślin, w tym 120 to drzewa i krzewy; 20 to endemity, 15 wpisano do czerwonej księgi roślin Europy, natomiast 48 wpisano do czerwonej księgi Ukrainy. Cennym taksonem jest zagrożona wyginięciem , która tworzy bór kredowy, a także storczyk błotny czy endemiczny tulipan . Tafle jezior porasta salwinia pływająca.