Der Park liegt im Südwesten des Bundesstaates Mato Grosso do Sul im Flusstal des Río Paraguay. Von Campo Grande, der Hauptstadt des Bundesstaates, liegt der Gebirgszug etwa 250 km entfernt. Die nächstgelegene größere Stadt ist Bonito in etwa 30 km Entfernung.
Gestalt
Die Serra da Bodoquena gliedert sich in zwei Teile. Der östliche Teil steigt sanft an und besteht aus Kalkgestein. In diesem Teil finden sich zahlreiche Karsterscheinungen wie Höhlen, Canyons und Ponore. Der westliche Teil dagegen ragt steil empor und hat viele Schluchten.