Яворівський НПП знаходиться на території Українського Розточчя. За фізико-географічним районуванням – це Розтоцький район Розтоцько-Опільської горбогірної області Західно-Української провінції Лісостепової зони. Українське Розточчя – це вузьке (до 15-40 км) горбогірне пасмо довжиною 75 км, що простягається від Львова на південному сході до кордону з Польщею на північному заході. На північному сході різко піднімається над Малим Поліссям. Розточчя є межовою областю Східно-Європейської платформи та Передкарпатського крайового прогину.
Геологія та геоморфологія
Яворівський НПП розташований у середній частині Південного Розточчя у районі проходження Головного Європейського вододілу. Його територія витягнута майже впоперек простягання грядоподібної височини і дещо зміщена відносно її приосьової частини. Таке розташуваня спричинилося до ого, що терторія парку увійшла до складу різних геоморфологічних підрайонів: західна та південно-західна частини розташовані в межах Янівського Розточчя, центральна та північно східна – в межах Львівського Розточчя, а північна – в межах Равського Розточчя.
Рельєф парку являє собою поєднання крутосхилових горбів-останців та платоподібних піднять із широкими, пісчаними заболоченими плоскими улоговинами. Платоподібні підняття розчленовані глибокими (місцями до 80-100 м) розгалуженими ярами, які місцеві жителі називають “дебрами”. Найвищою точкою на території парку є безіменна висота з відміткою 403,6 м західніше с.Млинки. серед інших вершин виділяються: Булава (397 м), Кубин (378 м), Березняки (378 м), Болтова Гора (360 м), Вівсяна Гора (387 м).
У формуванні геологічної будови парку беруть участь маастрихські та третинні і четвертинні відклади. Неогенові відклади представлені різнофаціальними морськими шарами середнього і верхнього міоцену. Нижньоплейстоценові льодовикові утворення представлені перевідкладеною мореною з воднольодовиковими пісчаними та галечниковими відкладами. Горби-останці складені з крейдяних пісковиків і мергелів, перекритих неогеновими пісковиками і вапняками. У місцях скельних виходів ратинських та літотамнієвих вапняків та вапнистих пісковиків часто зустрічаються невеикі печери, понори і штоки карстового походження. Найвідоміші частини парку на днищах ярів, що прорізають піски і вапняки неогену, на поверхню виходять мергелі верхньої крейди.
Для надзаплавних терас річки Верещиці характерними є нижньо- і середньоплейстоценові алювіальні відклади, а також шари еолового походження. У широких річкових долинах поширені навіяні піски пізньоплейстоценового і пліоценового походження. В долині Верещиці та інших річок характерними є голоценові алювіальні та алювіально-болотні відклади. З об’єктів неживої природи особливу цінність мають ератичні валуни скандінавського походження та глинисто-валунні моренні відклади – німі свідки нижньоплейстоценового материкового зледеніння.
Цікавими є також навіяні вітром горби та дюни, вкриті вересовими сосновими борами у межаї широких міжпасмових улоговин (урочища “Червоний камінь”).
Клімат
Клімат на території НПП характерний в цілому для Розточчя, що розміщене в пограничній зоні впливу атлантичних повітряних течій – із заходу та континентальних – зі сходу. Загалом клімат помірно вологий. Середньорічна кількість опадів складає 700-750 мм, а середньорічна температура – +7,5оС. найбільше опадів випадає в червні-липні, а найменше – в січні-лютому. Найтепліший місяць року – липень(+17,7оС), а найхолодніший – січень (-4,2оС).
Район характеризується відносно малою середньою річною хмарністю, яка досягає 61-64%. Найменша хмарність і відповідно найбільша кількість сонячних днів припадає на літо. Переважають вітри південно-західного і західного напрямків з середньою швидкістю 3-4 м/с. Сильні вітри (понад 15 м/с) найчастіше бувають в осінньо-зимовий період і супроводжуються значними опадами. В зимовий період на території парку встановлюється більш-менш стійкий сніговий покрив, тривалість снігового покриву коливається від 1,5 до 2,5 місяців.
Гідрологія
Через територію Яворівського НПП проходить Головний Європейський вододіл, що розділяє басейни річок Чорного і Балтійського морів. Найбільшим водотоком, який протікає у західній частині парку, є річка Верещиця (доплив Дністра). ЇЇ русло у верхів’ях майже повністю зарегульоване і перетворене у каскад ставків У межах парку беруть свій початок допливи Верещиці: Ставчанка (на північний-захід від с.Ставки) та права – Рудачка (на північ від с.Верещиця) Стара Ріка. У північній частині парку з високодебітних джерел беруть початок р.Фійна та струмок Кислячка, що є допливами річок Дерев’янки і Свині (басейн Західного Бугу). Долина Фійни у р-ні с.Млинки також перетворена на каскад ставків. Вододільне положення національного парку зумовлює те, що ріки і їх водозбори є малі і не перевищують 150 км2. Характерною рисою, поряд з малою кількістю водотоків, є невеликі допливи, які протікають переважно в глибоких долинах.
У північній частині Яворівського НПП знаходиться найбільша у межах Розточчя кількість джерел. Максимальна їх густота відмічена у районі сіл Дубровиця – Папірня. Більшість джерел належать до категорії схилових (присхилових), а близько 20% розташовані в днищах балок та ярів. Джерельні води переважно гірбонатно-кальцієвого складу, характеризуються високою якістю – не мають запаху, кольору глинистих та органічних часток.
Грунти
На території національного парку спостерігається досить значна різноманітність грунтового покриву в залежності від материнських порід, характеру рослинності, орографічної будови місцевості та інших факторів, що впливають на грунтотворчий процес. Найбільше поширені слабодернові, середньодернові та глибиннодерново-слабоопідзолені пісчані грунти на четвертинних та третинних пісках. На них переважають соснові та дубово-соснові ліси. На глинистих породах сформувалися слабодерново-слабоопідзолені глинисто-пісчані грунти, підстелені елювієм вапняків. Для них характерні грабово-дубові, дубово-букові та букові ліси. У пониженнях поширені торфувато-глеєві грунти на алювіальних відкладах, для яких характерні вологі і сирі вільшини з вільхи клейкої.