Il parco, comprendente l’isola dell’Asinara e una fascia marina di rispetto, ricade sotto il comune di Porto Torres. Il suo profilo costiero presenta alte falesie scistose nella costa occidentale, ampie insenature e piccole spiagge, tipiche della morfologia granitica a rias, in quella orientale. La vegetazione ha i caratteri tipici della macchia mediterranea termofila, con lentisco, euforbia, arborea, calicotome, fillirea a foglie strette, ginepro fenicio e cisto. La flora annovera 678 specie, di cui 29 endemiche, alcune esclusive della Sardegna settentrionale e altre caratteristiche della regione sardo-corsa. Molto rilevante la fauna, che annovera nell’isola circa 80 specie selvatiche di vertebrati terrestri, tra i quali il muflone, il cinghiale, il cavallo, l’asinello sardo e il caratteristico asinello albino; tra gli uccelli, il raro gabbiano corso, il marangone dal ciuffo, il falco pellegrino, la pernice sarda. l’Asinara costituisce inoltre l’unica stazione sarda dove è presente la gazza. L’ambiente marino è roccioso nel versante orientale, con ripidi pendii e anfratti, prevalentemente sabbioso nel tratto occidentale. La parte più superficiale del litorale è colonizzata da due rare specie, l’alga rossa Lithophyllum lichenoides e la patella gigante Patella ferruginea. L’integrità dell’ecosistema è dovuto alla storia insediativa che ha interessato l’isola: dopo il Neolitico, documentato dalla domus de janas-Campu Perdu e il Medioevo, periodo a cui risale il monastero camaldolese di Sant’Andrea e il Castellaccio nella Punta Maestro di Fornelli, la presenza dell’uomo è documentata nel XVII secolo, quando vi si insediò una comunità di pastori e pescatori. Successivamente, in seguito all’istituzione di un lazzaretto, e in seguito di una colonia penale agricola, la comunità venne trasferita a Stintino. Dagli anni Settanta fino al 1997, anno di istituzione del Parco, fu invece sede di un carcere di massima sicurezza.
L'isola dell'Asinara è raggiungibile dal Porto Nuovo di Stintino e da Porto Torres, dove sono localizzati appositi chioschi informativi e operativi per l'erogazione di biglietti.
Esistono servizi di visite guidate organizzate dal Parco, con barconi autorizzati che possono navigare lungo il profilo costiero e fuoristrada per la visita dell'entroterra.