Le parc comporte une superficie de . Il est situé dans le sud du Bouclier canadien bordant les basses terres de l'Outaouais. Le parc comporte de nombreuses baies, des presqu'îles, des îles, des zones de marais, des marécages, des étangs, des zones forestières... Le territoire du parc est traversé par la rivière de la Petite Nation, laquelle passe au sud-ouest du village de Plaisance avant de traverser le parc. En sus, le canal de la Petite Nation relie la Baie de la Pentecôte à la rivière de la Petite Nation.