景区面积4552公顷，海拔在1200-2000m之间，地形地貌在地质构造上是秦岭褶皱带的一部分，中山地貌、石质山地，地形复杂多变。植物属温带落叶阔叶、常绿针叶和针阔混交林地带，植物种类丰富，树种成分复杂，年均气温11.4℃，森林覆盖率86.6%。

桃花沟景区以雄伟的奇峰怪石、神奇的清泉溪涧著称，兼有黄山之秀，青城之幽。景观资源类型繁多，既有观音山、高夫人墓等历史悠远的人文景观，其中观音山以宗教建筑群为主，是宗教民俗庙会旅游的重要场所，也有别具特色的的自然景观，尤以凸峰、峰林、奇特象形山石、岩壁、峡谷最具特色，而日出、雪雾及雨后彩虹等天象景观变幻莫测，气象万千。森林景观随林相季相的变化，在不同季节表现出多姿多彩的变化。游客至此，浮想翩翩，美不胜收。

   特色景观有：蓬莱仙阁、令牌石、灯盏石、石壁面佛、桃花溪、桃花潭、仙人坪、将军石等。