Esta unidad se encuentra en la región noroeste del país en la provincia Montecristi, colindando parte de sus terrenos con Haití. Fue creado junto con otras áreas por el Decreto No. 1385 del 11 de agosto de 1983. Actualmente, sus límites se encuentran indefinidos debido a la revisión de los decretos recientes sobre las áreas protegidas. Originalmente tenía una extensión de 530 km². La topografía general es plana, encontrándose tan solo pequeñas colinas que no alcanzan los 300 metros, especialmente el promotorio en forma de camello conocido como El Morro que es el símbolo inequívoco de este Parque Nacional. (Ver también una fotografía donde se distingue el "zapatico" del Morro.)
La parte insular de esta área natural protegida está compuesta por una serie de cayos entre los que descollan Los Siete Hermanos: Monte Grande, Monte Chico, Terrero, Muerto, Rata, Arenas y Tororú; además de los cayos Cabra, Ahogado y otros. En el área marina del Parque Nacional Montecristi se encuentran los corales mejor conservados de todo el país.
El promedio de lluvia anual es de 600 mm y la temperatura media es de 28.5 °C. La hidrografía del Parque Nacional Montecristi está compuesta por el sistema de lagunas que se forman en la desembocadura del río Dajabón o Massacre, incluyendo la Laguna Saladilla que suple de agua a Manzanillo, y las aguas del río Yaque del Norte que cruza parte de este Parque Nacional en su marcha hacia el Océano Atlántico.
La vegetación que constituye el parque es propia del tipo de zona de vida en el cual se encuentra enclavado el mismo: el Bosque seco Subtropical (Bs-S). Algunas de las especies vegetales características de la zona son aroma (Acacia farnesiana), cambrón (Prosopis juliflora), uva de playa (Coccoloba uvifera), la Bourreria domingensis, etc. En Estero Balsa y Los Caños del Morro está representada la segunda más grande población de mangles del país, con el mangle rojo (Rhizophora mangle) y el mangle botón o falso (Conocarpus erecta) como los más representativos.
En el cerro del Morro, por su posición geográfica y la incidencia de los vientos, presenta una vegetación muy particular con especies botánicas que no existen en ningún otro lugar del mundo, como la Lyonia montecristina y la salvia de Montecristi (Salvia montecristina), entre otras.
La avifauna está compuesta por 163 especies, pertenecientes a 47 familias; algunas de estas aves son migratorias. Algunas de dichas especies son la tijereta (Fregata magnificens), alcatraz o pelícano (Pelecanus occidentalis), cuervo (Corvus leucognophalus), garza real (Egretta alba), bubí (Sula leucogaster), gaviota (Larus argentatus), canario del manglar (Dendroica petechia albicollis), cucú (Athene cunicularia). En los cayos Los 7 Hermanos anidan las gaviotas llamadas localmente "bubís" (Sterna fuscata y Anous stolidus).
Entre las especies de mamíferos, el más interesante es el manatí (Trichechus manatus). También llegan ballenas y delfines a sus costas.
Una especie de reptil muy interesante que se ha disminuido considerablemente (posiblemente ya se ha extinguido en la zona) es el cocodrilo (Crocodylus acutus), que se podía ver en la Laguna Saladilla y en la desembocadura del río Yaque del Norte, dentro de los límites del Parque.