Национальный парк занимает западную часть Челябинской области, примыкает к границе Европы с Азией. На общей площади более 560 км² в почти первозданном виде сохранились реликтовые леса и уникальные экосистемы, представляющие собой синтез геологических, гидрологических и ботанических памятников природы. Парк, фауна которого представлена десятками видов животных и птиц, а флора сотнями видов растений (в числе которых множество эндемиков), расположен в индустриальной, густонаселенной части Челябинской области, что делает его важнейшим рекреационным ресурсом региона.
Самый крупный хищник, которого можно встретить в парке, — бурый медведь, с ним соседствуют рысь, волк, лиса, енотовидная собака, многочисленные куньи. В Таганае водятся кабаны, косули, лоси, множество грызунов и рукокрылых (серый ушан, северный кожанок), огромное количество птиц, включая полярную сову, скопу, беркута, орлана-белохвоста, черного аиста, чернозобую гагару и других. В водоемах водятся ценные породы рыб: ручьевая форель, таймень, хариус.