La reserva nacional chilena situada en la precordillera y cordillera andinas, al este de Rancagua, en la región del Libertador General Bernardo O’Higgins. Se caracteriza por un valle largo y estrecho rodeado por cumbres que se elevan hasta los 4.900 m de altitud en el volcán Palomo. La red hidrográfica está compuesta por los afluentes del río Cachapoal, de entre los que destaca el río Los Cipreses, que abarca la mayor extensión de la reserva. También es importante mencionar la laguna Los Piuquenes, a 2.300 m de altitud, y el glaciar del río Los Cipreses. El clima es de montaña, con cuatro meses secos, caluroso en verano y lluvioso en invierno, época en que se producen precipitaciones en forma de nieve. La precipitación media anual varía según la altitud, desde los 800 mm en las zonas bajas a los 1.500 mm en las cumbres. Las temperatura media en los valles es de 19 °C, aunque puede alcanzar entre los 5 °C y los 7º C de mínima.
La vegetación es variada: existen especies características del bosque esclerófilo acostumbrados a la aridez junto a especies como peumos, quillayes y litres. A partir de los 2.000 m de altitud se desarrollan vegas compuestas por especies herbáceas, coirones y lunes. En los niveles medios es posible observar bosques de cipreses de la cordillera mezclados con olivillos de la cordillera. Entre la aves del parque cabe reseñar especies como el loro tricahue, el cóndor, águila, el caiquén de Magallanes, el pato correntino y el cachaña; entre los mamíferos destaca el guanaco, el zorro culpeo, el zorro chilla y la vizcacha. En la reserva se pueden encontrar petroglifos hechos por los antiguos pobladores indígenas del área sobre la que se asienta el parque.