Le parc abrite la plus importante forêt primaire du Nord-Ouest de la côte Pacifique mais aussi les plus hautes fougères d’Amérique du Nord. La forêt est essentiellement tempérée et humide, et la brume y est souvent de mise. Elle borde Forks et la Push.

La chaine des Olympic Mountains s'élève au centre de la péninsule d'Olympic. C'est la seconde plus grand chaine de l'état de Washington. Son sommet le plus haut est le Mont Olympus.