Сочинский национальный парк расположен в Северо-Западом Закавказье в пределах приморской низменности на юго-востоке, приморских предгорий, низкогорий на подавляющей части территории, местами заходя своей северной и северо-восточной частью в высокогорье Краснодарского края.
Территория Сочинского национального парка площадью 191814 га (~1918.14 км2) расположена между 40030’- 44015’ с.ш. и 43030’- 44005’ в.д. от Гринвича от р. Магри на северо-востоке до р. Псоу на юго-западе. Северная и северо-восточная границы парка в нескольких местах выходят на Главный Кавказский хребет (ГКХ). Первый отрезок проходит от верховий р. Аше – г. Семиглавая и далее по хребту на юго-восток - г. Наужи, скала Хожаш, г. Бекешей, г. Хакудж, Грачевский перевал, г. Аутль. Второй отрезок занимает южный склон хр. Аишха. Обособленно стоят вершины передовых хребтов – Амуко (1918 м), хр. Иегош (1837), хр. Ачишхо (2391), хр. Псехако, хребет Аибга до Турьих гор, с наиболее высокой вершиной Сочинского национального парка, достигающей 2800 м н.у.м. Во всех этих разобщенных географически и структурно небольших участках высокогорий в составе национального парка высота Главного Кавказского хребта колеблется от 1200 до 2500 м. В этой части СНП везде граничит с Кавказским государственным природным биосферным заповедником, а на хр. Аишхо и Аишха еще и с Сочинским федеральным заказником. Высоты ГКХ в пределах национального парка возрастают с СЗ на ЮВ, суммарная длина отрезков хребта составляет около 50 км. В своей северо-западной части хребет только начинает набор высот, местами он понижается до 800 м, уходя в лесной пояс. Вся западная часть ГКХ или Черноморской цепи представлена вершинами с диапазоном высот 1000-1855 м. Верхний пояс ГКХ от г. Лысая на западе к востоку до гг. Хожаш, Бекешей представлен субальпийскими лугами. В некоторых местах имеются полностью лесные или криволесные перемычки.
В подавляющем большинстве, территория СНП представляет собой низкогорную и среднегорную местность, изрезанную долинами и ущельями многочисленных рек, речек, ручьев и балок. В схеме геоморфологического районирования территория Сочинского национального парка лежит в Кавказской горной стране в области Большого Кавказа и занимает Северо-Черноморскую и частично Колхидскую горную провинцию (Мильков, Гвоздецкий, 1976).
В схеме физико-географического районирования территория парка расположена на стыке двух округов двух провинций, а именно: Северо-Черноморской и Колхидской горной провинции с округами Туапсе – Головинским, Сочи – Адлерским (Мильков, Гвоздецкий, 1976; Гвоздецкий, Смагина, 1986). Территория Сочинского национального парка расположена на южных отрогах Главного Кавказского хребта, имеет характерный горный, преимущественно сильно расчлененный рельеф, сложенный рядом горных гряд, направленных почти параллельно Главному Кавказскому хребту (хребты Амуко, Иегош, Ац, Алек и др.). От них параллельно берегу моря спускаются хребты Безуменский, Прохладный, Ажек, Ушха и другие, изрезанные на отдельные массивы многочисленными реками. Главный Кавказский хребет на территорию парка практически не заходит. Он заканчивается у г. Фишт (территория Кавказского заповедника), после чего продолжается далее к северо-западу под названием Черноморской цепи. В пределах парка наиболее высокие вершины ее - Грачев Венец (1644 м) и Семиглавая (1420 м). Параллельно Черноморской цепи и Главному Кавказскому хребту протягивается цепь передовых хребтов: массивы Аибга, Бзыч, Амуко, Аутль, Мжецу, Псегев и другие высотой около 2000 м, и только Аибга поднимается почти до 2400 м (2396 м). Третья цепь объединяет горные массивы Дзыхра, Алек, Ахцу, Иегош и другие с высотами около 1000 м. Четвертая цепь (хребты Ахун, Мамайка и Ахштырь), протягиваясь с юго-востока, резко обрывается к морю в районе Дагомыса. Горные цепи и разделяющие их межгорные понижения пересечены долинами многочисленных рек и ручьев.