黄石国家公园地处素有号称“美洲脊梁”的落基山脉，位于美国中西部怀俄明州的西北角，并向西北方向延伸到爱达荷州和蒙大拿州，面积达8956平方公里。黄石国家公园大约96%的土地面积位于怀俄明州内。另外3%是在蒙大拿州，剩下的1%在爱达荷州。该公园空中从北到南101公里，从西到东87公里。黄石公园占地约898317公顷，面积比罗德岛州或特拉华州都要大。河流和湖泊占了土地面积的5%，其中最大的水体——黄石湖占了35220公顷，黄石湖深达约120米和长达180公里的湖岸线。海拔约2357米的黄石湖是北美最大的高海拔湖泊。森林占了公园80%的土地面积；剩下的大部分是草地。
