Чусовая – левый приток Камы, ее длина – 735 км, уклон русла – около 200 метров. В своем течении река пересекает три области: истоки Чусовой в Челябинской области, ее среднее течение в Свердловской области, река впадает в Каму в Пермском крае. Общее направление течения – северо-западное.
Общая площадь парка, расположенного в границах Свердловской области, составляет 77146 гектар (771,46 км2) на территории четырех муниципальных образований:
• Поселка Староуткинск;
• Шалинского городского округа;
• Города Нижний Тагил;
• Горноуральского городского округа.

Территория природного парка состоит из двух участков - Чусовского и Висимского.
Чусовской участок. Общая площадь – 56771 га (74%), протяжность по реке Чусовой – 148 км от камня Софронинский у границы с Первоуральским районом на юго-востоке до камня Самаринский у границы с Пермским краем на северо-западе.
На территории участка расположены:
• посёлок Староуткинск, сёла Чусовое и Сулем, деревни Курья, Мартьяново, Усть-Утка и Баронская, Старые Харёнки, Ёква;
• 37 памятников природы.

Висимский участок. Общая площадь 20375 га (26%).
На территории участка расположены:
• поселки Висимо-Уткинск, Висим;
• литературный исторический памятник – дом-музей уральского писателя Д. Н. Мамина-Сибиряка, памятник природы озеро Бездонное.
Администрация парка находится в городе Нижний Тагил.