Jest położony w środkowej części polskiego wybrzeża, w województwie pomorskim. Obejmuje Mierzeję Łebską, Nizinę Gardeńsko-Łebską, morenę czołową z najwyższą kulminacją 114,8 m n.p.m. na wzgórzu Rowokół oraz szereg jezior: Łebsko (71,4 km²), Gardno (24,5 km²), Jezioro Smołdzińskie (43 ha), Jezioro Dołgie Wielkie (156 ha) i Dołgie Małe (6,3 ha). Osobliwością jezior przymorskich są okresowe wlewy wody morskiej podczas silnych sztormów. Dopływ słonej wody umożliwia zasiedlanie tych terenów dość licznym słonoroślom. Przez teren parku przepływa 7 rzek, z których największe to Łeba wpadająca do jeziora Łebsko i Łupawa uchodząca do jeziora Gardno. Na obszarze Parku utworzono 12 rezerwatów ścisłych i 3 częściowe.
W 1977 roku został włączony przez UNESCO (w ramach programu "Człowiek i biosfera") do sieci Światowych Rezerwatów Biosfery, a w 1995 r. wpisany na listę terenów chronionych konwencją ramsarską o obszarach wodno-błotnych o międzynarodowym znaczeniu przyrodniczym.
Charakterystycznymi elementami Parku są przymorskie jeziora, bagna, łąki, torfowiska, nadmorskie bory i lasy, a przede wszystkim wydmowy pas mierzei z ruchomymi wydmami. Symbolem Parku jest mewa.
Około sześć tysięcy lat temu na miejscu Parku rozciągała się zatoka bałtycka o brzegach zbudowanych z wzgórz morenowych – pozostałość po lodowcu skandynawskim, który wytopił się całkowicie 10 000 lat temu. Na skutek działania fal Bałtyku, wiatru, prądów morskich oraz nanoszonego piasku powstał cienki piaszczysty półwysep izolujący zatokę od morza. Półwysep stopniowo narastał oddzielając zatokę od morza. Obecnie ma 35 km długości i 1-15 km szerokości. Powstałe płytkie jeziora na skutek stałego dopływu wody i materii organicznej z rzek zostały wysłodzone, zamuliły się i zaczęły stopniowo zarastać. Nastąpił podział zbiornika na kilka mniejszych. Tak powstały płytkie, muliste, otoczone trzcinami i oczeretem przymorskie jeziora. Proces nanoszenia piachu przez morze, choć na dużo mniejszą skalę trwa nadal. Wyrzucany na plażę piasek, osuszany przez słońce i wiatr, wywiewany jest w stronę lądu. Buduje tu rozległe ruchome wydmy. Wydmy te zasypały niektóre osady Słowińców (od nich właśnie pochodzi nazwa parku) jak Boleniec czy Rąbkę.
