Площадь парка составляет 198808 га. Расположен  на северном склоне центральной части хребта Заилийского Алатау в пределах высот от 900 до 5000 метров над уровнем моря. Хребет Заилийского  Алатау является северным отрогом Тянь-Шаня. Протяженность национального парка с запада на  восток от реки  Чемолган до реки Шолак 120 км., а в поперечнике – до 30 км.   Административно парк расположен в Карасайском, Талгарском и Енбекшиказахском  районах Алматинской области. Состоит из 4 филиалов:

Аксайский, Медеуский, Талгарский и Тургенский. Южная граница парка проходит по водоразделу хребта Заилийского Алатау, а северная – по границам территорий, принадлежащим сельским и городским округам трех районов, а также города Алматы.

В средней части парка находится Алматинский государственный заповедник, площадь которого 73,3 тыс.га  – тоже особо охраняемая природная территория республиканского значения, являющийся самостоятельным  учреждением.

  У подножия хребта  в 10-15 км к северу от границ парка располагается крупнейшая в республике Алматинская городская агломерация, в составе которой  город Алматы, города Каскелен, Талгар, Есик и многочисленные мелкие населенные пункты с общей численностью населения около 2 миллионов человек. В отдельных местах (в долине реки Малая Алматинка) граница парка непосредственно смыкается с городской чертой Алматы.