Zion Ulusal Parkı güney-doğuABD'de Utah eyaletininWashington,İron veKane ilçelerinde (county) konumlu arazilerden oluşmaktadır. En yakın yerleşkeler güneydeSpringdale, Utah, doğudsOrderville, Utah ve "Kolob Canyons" girişi yakındaCedar City, Utah'dır. En yakın metropoliten şehirler 250 güneybatıdaLas Vegas; 500 km kuzeydoğudaSalt Lake City ve 800 km doğudaDenver'dir. Parkın arazisi kuzey-güney yönünde yaklaşık 40 km ve doğu-batı yönünde 2–23 km arasındadır. Bu ulusal park için en uygun ulaşım karayollarıdır ve Utah Eyalet karayolu "Route 9" ve eyaletler arası fedaral "Interstate 15" yollarıdır.
Zion Ulusal Parkı üç önemli coğrafi alanın birleştiği noktada bulunmaktadır. Bunlar kuzeybatıda "Grand Basın (Büyük Havza)"; güneybatıda "Mojave Çölü" ve doğuda "Kolorado Platosu"dur.
Zion Ulusal Parkı'nda en yüksek nokta rakımı 2.659 m'ye varan "Horse Ranch Dağı"'ndadır. Bu dağ zirveleri ulusal parkın güneydoğusundaKolob Kanyonları ile aynı seviyede bulunmaktadır ve Kolorado Platosu'nun bir kısmıdır. Parkın güneydoğusundan bulunan "Zion Kanyonu" ise "Kolorado Platosu"'nun bir parçası olan "Markagünt Platosu"'nün içinde derince kazılmış gibi konumludur.
Bu ulusal park arazisinde kıtasal karasal iklimi; dağlar iklimi ve çöl iklimi karışık olarak bulunmaktadır. Bu arazide ısılar değişik bölgelerde daha çok rakım şartlarına bağlı olarak çok değişiktir. Ulusal parta yapılan gözlemlere göre aylık ortalama ısı en aşağı -18,8 °C ve en yüksek ise 46,1 °C olmuştur. Ekim ve Mayıs ayları arasından don yapma görülebilmekte ve ama genellikle Mart'tan Aralık'a kadar don gayet nadir olmaktadır.
Yağışlar yıl boyunca düzenlidir. Fakat parkın doğusundan bulunan kurak hatta çöl arazilerine pek az yağış düşmektedir. Buna başlıca nedenBüyük Okyanus'ta ortaya çıkan ve batıya yönelen bulut sisteminin hemen kıyya yakın bulunan yüksekSierra Nevada Sıradağları üzerinde geçerlerken nemlerini yağış halinde dağlık arazide boşaltmaları ve bu sıradağların hemen doğusuna yağmur için bulutlarda nem kalmamasıdır. Bu nedenle Sierra Nevada'ların hemen doğusundaki park arazileri içinde bulunan coğrafi "Grand Basin (Büyük Havza)" bölgesine ait olan alçak rakımlı araziler çöl iklimi göstermektedirler. Daha doğuda yüksek rakımlı plato arazilerinde ise yağış alçak rakımlı çöl arazilerine nazaran gayet çoktur. Mayıs ile Haziran dönemi en az yağışlı dönem ve Ocak ile Nisan arası en çok yağış görülen dönem olmaktadır. Yaz ayları "Kuzey Amerika Kıtası mansun" yağmurları ile karaterize edilmektedir. Bu tip mansun yağmurları Asya'da görülen ve aynı adı taşıyan tipten değişiktir. Kuzey Amerika kıtası mansun yağmurlarında yağış çok daha azdır ama Ağustos ayında her öğleden sonra sık sık çok şiddetli yağmur yağmaktadır. Bu mansun yağmurları kisa zamanda (öğledensonra) gayet şiddetli yağış halinde olduğu için kanyonlardaki dere ve çayları birden doldurmakta ve çok kere susuz olan dere vadilerinde büyük "Flash flood" adı verilen seller getirmektedir. Kış mevsiminde ise ısının düşük olması nedeni ile yağışlar kar halinde düşmesi olasıdır ve rakım arttıkça düşen karın boyu gittikçe artış göstermektedir.
Şu tablolar Zion Ulusal Parkı için ısı ve yağış gözlemlerinin aylık özetlerini vermektedirler:
Bu ulusal parktaki su havzası Virgin Çayı ve kollarını ihtiva etmektedir. Virgin Irmağı daKolorado Nehri'ne batıda ve güney-batı'da ulusal park arazisinden çıktıktan sonra katılmaktadır. 2.250 km uzunluğunda olan Kolorado NehriKayalık Dağlar'dan kaynaklanmakta; güney-doğu yönünde akıp Meksika'daBüyük Okyanus'a bağlı olanKaliforniya Körfezi'ne katılmaktadır. Zion Parkı'nda Virgin Çayı ve onun kuzeydeki kolu olan "North Fork Virgin Çayı" parkın kuzeydoğusunda kaynaklanmaktdır. Bu çay Zion Kanyonu içinden güney/güneydoğu yönünde geçmektedir ve bu geçiş sırasında çeşitli dereler bağlanmaktadır. Bu çayın en önemli kolu olan "East Fork Virgin Çayı" ise Virgin Çayına park arazisinden çıktıktan sonra katılmaktadır. Kolob Kanyon'larından akan çeşitli dereler de Virgin Çayı'a park sınırlarının hemen dışında batıda katılmaktadırlar. Virgin Çayı'nın akış meyli bu park arazisi içinde %0,9 ve %1,5 olarak değişmektedir. Bu meyil değişikliği, rakım farklığı ve kanyonlarda suların genişliğin sınırlı olması bu çayın akımının hızlı olmasına başlıca amillerdir.