این پارک در واقع نمایشگاهی طبیعی از وحوش کمیاب بیابانی و کویری از جمله؛ کل و بز، قوچ و میش وحشی، گربه شنی، جبیر، یوزپلنگ ایرانی و جوامع گیاهی متنوع است.
پارک ملی کویر شبه جزیره‌ای است که بین دریاچه نمک، کویر ریگ، کویر مرکزی و کویر گرمسار محصور شده و نمونه بارزی از بیابان‌ها و استپ‌های کم آب ایران به شمار می‌آید.
این منطقه در سطح کره زمین یکی از چند نقاطی است که به عنوان ذخیره‌گاه کره زمین باید مورد حفاظت قرار گیرد. در سال ۱۳۴۳ این منطقه توسط کانون شکار ایران با مساحت ۶۰۹ هزار و ۴۳۸ هکتار حفاظت شده، اعلام شد و در سال ۱۳۵۵ به پارک ملی تبدیل شد و در سال ۵۷ شورای عالی محیط زیست با آزاد اعلام کردن قسمت‌های جنوبی، آبریزهای کوه سرخ و آبریزهای جنوبی کوه سفید آب را جزو پارک ملی اعلام کرد و مساحت پارک به ۶۷۰ هزار هکتار رسید.
در سال ۶۱ با توجه به شرایط اقتصادی، اجتماعی و امکانات و توانایی‌های حفاظتی به دو قسمت پارک ملی به وسعت ۴۲۰ هزار هکتار شامل منطقه سیاه کوه، نخجیر، سفید آب و کلیه ارتفاعات و تپه ماهورها و دشت‌های مجاور آن و منطقه حفاظت شده کویر به مساحت ۲۵۰ هزار هکتار شامل دشت‌های مکوش، سیاه پرده، پرده زرد و ارتفاعات دوازده امام و نره خرکوه تقسیم شد و تحت مدیریت اداره کل حفاظت محیط زیست استان سمنان قرار گرفت.
پارک ملی و منطقه حفاظت شده کویر مرکزی در غرب کویر مرکزی ایران و شرق دریاچه نمک و قم رود در استان قم، پیشوا و دهستان ارادان و قشلاق بزرگ گرمسار و شمال دهستان ابوزیدآباد کاشان قرار دارد که در محدوده استان‌های تهران، قم، سمنان و اصفهان واقع شده است.
پارک ملی کویر دارای اقلیم خشک و بیابانی است و بیشتر بارندگی آن در ماه‌های آبان تا اردیبهشت ماه صورت می‌گیرد. متوسط میزان سالیانه باران در منطقه ۱۵۰ میلی متر است. معمولاً گرمای شدید از اوایل خرداد تا پایان مهر در منطقه ادامه دارد.
پارک ملی کویر، تنها پارک ملی در ایران است که به گفته سازمان محیط زیست در آن هیچگونه سکونتگاه انسانی، معدنی و پروانه چرای دام وجود ندارد.
پارک ملی کویر در گذشته یکی از بهترین زیستگاه‌های گورخر ایرانی بود ولی اکنون نسل آن از میان رفته و از اوایل دههٔ ۱۳۶۰ هیچ گورخری در این منطقه مشاهده نشده‌است.
یوزپلنگ آسیایی دیگر حیوانی است که نسل آن در این منطقه با خطر جدی روبروست. در سال ۱۳۸۸ دوربین‌های تله‌ای پروژه حفاظت از یوز در دو نوبت ۸ قطعه عکس از ۳ یوز را در این منطقه ثبت کردند. این اولین مشاهده یوز در این منطقه پس از سال ۱۳۸۱ بود. همین دوربین‌ها تصاویری از پستاندارانی چون پلنگ، کفتار راه‌راه، کاراکال، گرگ، روباه، شغال، گوسفند وحشی و بز کوهی را نیز ثبت کردند.
از دیگر حیوانات موجود در منطقه می‌توان به جبیر، غزال ایرانی، انواع عقاب، جرد، انواع مار، انواع شاهین، عقاب طلایی، لاشخور، گربه شنی، کبک، تیهو، فلامینگو، آنقوت، سمور سنگی، جوجه تیغی و روباه شنی اشاره کرد.
همچنین ازآبشخورهای این منطقه می‌توان به چشمه سفیدآب در نزدیکی محیط بانی سفید آب، چشمه آبشار نمکی در نزدیکی ملک آباد و چشمه سیاه کوه در نزدیکی محیط بانی سیاه کوه اشاره کرد.
پوشش گیاهی پارک ملی کویر عبارت است از: درمنه، شیرخشت، گون، گرگ تیغ، خنجک، افدرا، اشنان، قیچ، اسفند، تاغ، پرند، جارو، خارشتر، اسکنبیل، انواع گرامینه، نی، سازو، علف شور، گز، جگن، آتریپلکس.