Abrange 74 800 ha, ao longo de mais de 100 km de costa, desde o extremo norte em São Torpes (arredores de Sines), ainda no Alentejo, até ao cabo de São Vicente (já no Algarve) e à Praia da Boca do Rio, a leste da Ponta de Sagres (extremo sul do Parque). É um dos troços mais preservados do litoral europeu. Ao longo desta extensa linha de costa alternam zonas de areal e dunas com arribas altas. De Sines até à foz do Mira, em Vila Nova de Milfontes, predominam as dunas. A falésia rochosa começa a marcar presença, ainda que cortada por areais como o Almograve (20 km a sul de Milfontes), para ganhar toda a expressão nesse fantástico cenário natural que é o cabo Sardão.
Aqui, para além da mais profunda calma, pode-se apreciar a intensidade das convulsões geológicas que em tempos idos se fizeram sentir: os estratos do xisto, tanto se apresentam horizontais, como rodados 60 graus para nordeste, como praticamente verticais. A vista junto ao farol é inesquecível. Para sul do cabo Sardão é o reino da falésia, somente interrompida pelas pequenas praias abertas pela desembocadura de linhas de água. Assim acontece na Zambujeira do Mar e no Carvalhal e, mais a sul em Odeceixe. Nesta praia a ribeira de Ceixe marca a fronteira entre o Alentejo e o Algarve.
Continuando a caminhar para sul, o perfil mantém-se com a falésia a dar lugar à areia na praia na Praia da Amoreira onde desagua a ribeira de Aljezur. Mais falésia, novamente interrompida pelas praias de Carriagem e Monte Clérigo e, alguns quilómetros a sul, nova praia, esta verdadeiramente excepcional: a Arrifana, longo crescente de areia entre falésias, rematada a sul por uma alta agulha rochosa, a Pedra da Agulha.
Daqui até ao cabo de São Vicente é o domínio incontestado das altas escarpas rochosas com uma excepção notável: os vários quilómetros de areal e dunas da Bordeira/Carrapateira. Separada deste areal por uma península rochosa, a última grande praia da Costa Vicentina: a Praia do Amado. Registem-se, ainda a norte de Vila do Bispo uma série de praias pequenas mas muito interessantes para os amantes da natureza: Barriga, Cordoama e Castelejo. Perto destas um ponto excepcional: a Torre de Aspa, ponto mais alto da costa algarvia (156 m de altitude).
No extremo sul do parque, dois pontos onde a terra penetra mar a dentro: a Ponta de Sagres, miticamente ligada aos Descobrimentos portugueses e o cabo de São Vicente, ponto estratégico de controlo da navegação atlântica. Esta costa recortada e alcantilada é um importante corredor de passagem da avifauna migradora, essencial para rapinas migradoras como a águia-cobreira e uma significativa corrente migratória de rolas. Foram já inventariadas perto de 200 espécies de aves, que frequentam o parque natural, das quais 30 nidificam nas falésias atlânticas. A extensa faixa costeira entre São Torpes e o Burgau é uma área excepcional candidata a Património Mundial da UNESCO.
