Der Dilijan-Nationalpark liegt im Nordosten Armeniens, hauptsächlich in der Region Tavusch, wobei kleinere Teile in den Regionen Lori und Gegharkunik liegen. Er erstreckt sich derzeit über eine Fläche von 33.765 Hektar in Höhenlagen von etwa 1.070 bis 2.900 m und umfasst bewaldete Hänge, Flusstäler, felsige Abschnitte, Seen und Wiesen.
Der Schutz begann 1958 mit der Gründung des Dilidschan-Staatsreservats, das vor allem auf die Erhaltung der lokalen Buchen- und Eichenwälder sowie der seltenen Reliktvegetation abzielte. Etwa 1.150 Gefäßpflanzenarten wurden erfasst, von denen 17 im Armenischen Roten Buch aufgeführt sind und 14 auf verschiedenen Ebenen endemisch sind; die Wälder werden von der Orientalischen Buche, der Georgischen Eiche und der Kaukasischen Eiche dominiert.
Der Fluss Aghstev und seine Nebenflüsse fließen durch den Park, wobei der Parz-See und der Gosh-See zu den wichtigsten Gewässern zählen. Zusammen mit den Buchenwäldern von Haghartsin, den Eichenhainen von Khacharzat, den Kiefernbeständen und dem Wacholderhain von Aghavnavank bilden diese Ökosysteme, die für die Artenvielfalt des Parks von besonderer Bedeutung sind. Eine Studie aus dem Jahr 2022 verzeichnete 286 Wirbeltierarten, darunter etwa 190 Vogelarten und 55 Säugetierarten; zu den beobachteten Großsäugetieren zählen der Braunbär, der Europäische Luchs, der Grauwolf, das Reh und das Wildschwein.
