อุทยานแห่งชาติแม่ตะไคร้ ตั้งอยู่ในท้องที่ของอำเภอสันกำแพง อำเภอดอยสะเก็ด อำเภอแม่ออน จังหวัดเชียงใหม่ และอำเภอบ้านธิ อำเภอเมือง จังหวัดลำพูน อุทยานแห่งชาติแม่ตะไคร้ มีเนื้อที่ทั้งหมดประมาณ 1,229.8 ตารางกิโลเมตร หรือ 768,625 ไร่
พื้นที่โดยทั่วไปเป็นภูเขาสูงสลับซับซ้อน มีความสูงตั้งแต่ 400 - 1,947 เมตร จากระดับน้ำทะเลปานกลาง เป็นป่าต้นน้ำลำธารชั้น 1 อยู่ใน พื้นที่ลุ่มน้ำปิง วัง ยม น่าน ภูเขาเป็นเขาหินปูน มีป่าเบญจพรรณขึ้นอยู่โดยทั่วไป และมีป่าดิบเขาขึ้นตามแนวลำห้วยขุนห้วย หุบเขา และบริเวณป่าต้นน้ำลำธารอย่างหนาแน่น
สภาพป่าประกอบด้วยป่าเบญจพรรณ ป่าดิบเขา ป่าเต็งรัง มีพันธุ์ไม้นานาชนิด ได้แก่ ไม้สัก แดง ประดู่ ยาง จำปี ประดู่ส้ม เหียง พลวง รัง ดงดำ ตีนนก ไม้ชั้นล่างประกอบด้วย ไม้ไผ่ หวาย พง ก้อ เป็นต้น และจะมี สน 2 ใบ สน 3 ใบ ขึ้นอยู่เป็นหย่อม ๆ ตามแนวสันเขาโดยทั่วไป
สัตว์ป่าประกอบด้วย หมูป่า ลิง ชะนี กวาง เก้ง เลียงผา เสือ กระต่าย ไก่ป่า นกยูง นกนานาชนิด เช่น นกแกง นกกระยาง นกเค้าแมว นกเก้ง เป็นต้น