Instituído Parque Natural em 1987, cobre cerca de 20.000 hectares de um sistema lagunar que se estende por 60 km de litoral, entre a Praia do Garrão (a poente da ilha de Faro) e a Praia da Mantarrota (a nascente de Cacela-a-Velha). É um labirinto de canais, ilhas, sapais e bancos de areia, formados pelo depósito de sedimentos trazidos pelos cursos de água e pelo mar. A ria, a sul, está confinada por um cordão dunar estreito, interrompido aqui e além pelas barras que permitem a entrada das águas das marés. A poucos quilómetros de Olhão situa-se a Quinta de Marim, sede e centro de interpretação do parque natural, concebido especialmente para receber os visitantes, e onde se pode encontrar uma amostra representativa da diversidade dos valores naturais existentes nos principais ecossistemas da ria Formosa.
Este é um ponto de passagem da fauna migradora entre o Norte de África e a Europa e local de invernada das aves provenientes do Norte e Centro do continente europeu. O caimão ou galinha-sultana, emblema do parque natural, é uma das espécies mais raras da Europa, vivendo apenas em Espanha e em Portugal, na ria Formosa e foz da ribeira de Quarteira.
A Ria Formosa está classificada como Zona Húmida de Interesse Internacional pela Convenção de Ramsar e integra a Rede Natura 2000.