Esta área natural protegida, y otra más, El Vizcaíno, son colindantes, y además las áreas naturales protegidas más grandes de México, juntas superan en extensión al estado mexicano de Quintana Roo.
5, que llega hasta San Felipe y continúa hacia el sur en un tramo de terracería.
La ciudad de Guerrero Negro, Baja California Sur se localiza a 10 km de distancia del límite sur del área natural y Santa Rosalía a 224 km en la misma dirección.
El Valle de los Cirios es mayormente montañoso, teniendo una fisiografía muy diversa y accidentada, donde se encuentran abundantes sierras, valles, mesas, lagunas secas, cañadas y cauces de arroyos.
En la parte norte del área, entre los paralelos 29° y 30° de latitud N, existe un altiplano alagado e irregular alineado centralmente con la Península.
Al sureste se ubica la región de Cataviñá, en donde destacan las mesas: Escondida, Palmarito y Prieta.
Entre estas sierras hay un sistema de valles: Las Flores, Las Ánimas, La Bocana y San Rafael.
Finalmente, al suroeste, entre el Océano Pacífico y la Sierra de la Libertad, se encuentra el enorme Llano del Berrendo.
También permite la movilidad regional de importantes mamíferos terrestres como el borrego cimarrón, el venado bura y el puma.
El Valle de los Cirios forma parte del Corredor Migratorio del Pacífico y es usado por algunas aves migratorias neotropicales en su desplazamiento a sitios de hibernación y reproducción.
Las codornices californianas (Callipepla californica), matracas del desierto (Campylorhynchus brunneicapillus) y palomas ala blanca (Zenaida asiatica) se encuentran relacionadas al matorral xerófilo del área natural protegida.
También se han reportado avistamientos del águila real (Aquila chrysaetos canadensis) en las partes más altas.
Esto resulta más evidente en la familia de los geómidos (tuzas), ya que en la zona hay una especie (Thomomys bottae) con 7 subespecies.
Entre los mamíferos más emblemáticos del Valle de los Cirios, tenemos: Otras especies de mamíferos que se pueden encontrar en el área son el zorrillo (Spilogale gracilis), el coyote (Canis latrans), la zorrita del desierto (Vulpes macrotis) la zorra gris (Urocyon cinereoargenteus peninsulares), el conejo matorralero (Sylvilagus audubonii) y dos subespecies de liebre cola negra (Lepus californicus): Lepus californicus martirensis y Lepus californicus deserticola.
Es también posible encontrar diversos sitios rupestres en la zona, incluyendo algunas del tipo Gran Mural.