张掖地质公园地处青藏高原向内蒙古高原过渡的第一阶梯分界处、祁连山主脉北坡的中段，处于祁连山向河西走廊的过渡带。西部的九个泉蛇绿岩套是近5亿年前洋壳的重要物质构成，真实地记录了古祁连洋演化为祁连山的历程；彩色丘陵犹如飘洒在河西走廊之上的多彩丝绸，其色彩之多变、造型之奇特、规模之宏大，为世界地质学奇观之一；张掖地质公园是窗棂状-宫殿式丹霞的命名地，中国第二大内陆河——黑河横贯公园，滋养着公园多样的动植物群和以裕固族为代表的多民族群众；祁连山山前丰富的新构造遗迹记录了3600万年以来青藏高原的隆升历程。珍贵而优美的地质遗迹、脆弱且多样的生态景观、悠久并独特的民族风情，彼此渗透交融，造就了张掖地质公园丰富多彩的资源禀赋。
彩色丘陵景区：编织在大地上的丝绸
彩色丘陵是张掖地质公园的特色之一，位于地质公园东北部，肃南裕固族自治县与临泽、甘州区交界处，核心面积约30平方千米。彩色丘陵由1.37亿-1.96亿年前的早白垩世湖泊中沉积的泥岩、砂质泥岩组成，因含不同矿物质而呈现多彩多姿的景观特色，记录了早白垩世气候环境的变迁和新生代（距今3600万年）以来风化剥蚀的历史。随着时间和天气变化，多彩的彩色丘陵变化万千，颇有“赤橙黄绿青蓝紫，谁持彩练当空舞”的气势，被誉为世界地质奇观。
冰沟丹霞景区：镶嵌在岩石上的窗棂
冰沟北方干旱区丹霞是地质公园的另一特色，核心区位于肃南裕固族自治县康乐乡，集中面积约30平方千米。区内保存有早白垩世（距今1.45亿-1亿年）形成的红色沙砾岩层，发育有千姿百态的北方丹霞地貌，从幼年期的“巷谷”“一线天”，壮年期的岩墙、峰丛、峰林，到老年期的残峰、残柱等，以“顶圆、檐突、身陡、麓缓”的特征，记录了丹霞地貌不同的演化阶段，尤其是窗棂状-宫殿式丹霞为张掖特有，丰富了中国丹霞地貌的类型和科学内涵。景区拥有的丹霞地貌造型奇特，气势逼人，远观状若宫殿连城，近看宛如万佛坐禅，令人慨叹造化之神奇。
中华裕固风情走廊景区：撒落在走廊上的珍宝
中华裕固风情走廊位于地质公园的中部，是地球演化与民族风情融汇的绝佳场所。景区坐落于祁连山向河西走廊的过渡带，全长约80千米。这里的化石记录了远古（早志留世，距今4.43亿-4.33亿年）海洋生物的繁盛，地貌特征展示了青藏高原的隆升历程，从祁连山腹地起源的河流终汇于黑河，红色文化与民族风情彼此渗透。是地质公园中一处集地质遗迹、冰川雪山、原始森林、天然草原、湿地湖泊、瀑布河流、峡谷深涧、裕固族风情为一体的自然生态和民俗风情景观带。
九个泉科考区：镌刻在祁连山的恋曲
九个泉位于地质公园的西部，距肃南裕固族自治县县城约30公里，地处祁连山北麓。这里是中国最早进行板块研究的地方，九个泉蛇绿岩套证实了早古生代古祁连洋的存在，九个泉板块缝合线是早奥陶世（距今4.90亿-4.13亿年）华北板块和柴达木板块拼合的证据，完好地记录了早古生代的海陆变迁，具有全球对比研究的重大意义。这里也是黑河多条支流的起源地，高寒植被发育，野生动植物资源丰富。珍贵的海陆变迁的地质遗迹、珍稀的动植物资源和优美的祁连山风光彼此交融，既是地学科考和研究的圣殿，也是人们探索自然奇观的天然博物馆。
