Es la segunda área silvestre protegida continental más extensa del país.
El refugio contiene 50 km de costa del Caribe Norte de Costa Rica, además incontables kilómetros de canales, lagunas, ríos, islas fluviales, bosques, pantanos (2700 ha), yolillales (Raphia taedigera) y colinas (antiguos conos volcánicos como el Cerro Coronel y el Cerro Tortuguero), con altitudes inferiores a 230 msmn.
Contiene los ríos San Juan, Colorado y Chirripó que desembocan en el Mar Caribe.
Dentro del refugio se encuentra el Humedal Caribe Noreste (75.310 ha), el cual es un Sitio Ramsar, protegido a nivel mundial.
Este refugio cuenta con varias vías de acceso terrestre.
El estado de la ruta es variable durante el año, principalmente afectado por las altas precipitaciones.
En cuanto a la vía de acceso fluvial se cuenta con varias vías.
El RNVS Barra del Colorado cuenta con un puesto de guardaparques el cual está bajo la administración del ACTo-SINAC en donde se provee información general y se pueden realizar gestiones como denuncias ambientales.
También se logran visualizar aves con colores llamativos: tucán de pico arco iris o curré negro, guacamaya verde (en peligro de extinción), jacana, loro, trogón o surucúa, águila pescadora, cormorán neotropical, la garza azul, la garza tricolor, el gavilán blanco, la gallina de monte, el pavón y la lora frentirroja.
Destacan el manatí (en peligro de extinción), los caimanes, los cocodrilos, los peces gaspar (reconocido como un fósil viviente), la danta, el jaguar, el puma, los monos congo y carablanca, caucel, manigordo, el león breñero y el perezoso de tres dedos.
Se han identificado hasta 11 hábitat y contiene tres tipos de bosque: yolillal, gamalotal y bosque inundado, que se puede definir como una asociación hídrica, en donde el suelo permanece inundado todo el año.
En general, algunos de los árboles más abundantes son el gavilán (Pentaclethra macroloba), el cedro macho o caobilla (Carapa guianensis) y el cativo (Prioria copaifera).