ลักษณะภูมิประเทศ
                   

              สภาพป่าส่วนใหญ่เป็นเทือกเขาสูงชัน มีภูเขาสลับซับซ้อน  ตลอดเนื้อที่มีที่ราบอยู่เพียงเล็กน้อยบริเวณจุดเด่นที่น่าสนใจโดยทั่วไปอยู่บนทิวเขาถนนธงชัยในตอนสันปันน้ำ แบ่งเขตอำเภอเมืองตาก  อำเภอแม่สอด จังหวัดตาก ส่วนที่สูงที่สุดอยู่ในตอนกลางของพื้นที่มีความสูงประมาณ 1,000 เมตร จากระดับน้ำทะเลปานกลาง แล้วลาดต่ำลงไปทั้งสองข้าง ลักษณะดินส่วนใหญ่เป็นดินร่วนปนทราย และเป็นดินเหนียวปนลูกรัง

ลักษณะภูมิอากาศ
                  

              อุทยานแห่งชาติตากสินมหาราช มีอากาศเย็นสบายเกือบตลอดทั้งปี      อุณหภูมิโดยเฉลี่ย  22   องศาเซลเซียส   มีฝนตกชุก      ในเดือนสิงหาคม-ตุลาคม      ส่วนฤดูหนาว   ระหว่างเดือนพฤศจิกายน-มกราคม อุณหภูมิประมาณ 6 องศาเซลเซียส

พันธุ์ไม้และสัตว์ป่า

              สภาพป่าประกอบไปด้วย ป่าดงดิบ ส่วนใหญ่อยู่บริเวณต้นกระบากใหญ่  สะพานหินธรรมชาติ    มีพันธุ์ไม้ที่สำคัญ    คือ   ไม้กระบาก  ไม้หวด ไม้มะไฟ ไม้ยมหอม เป็นต้น ป่าสนเขา ป่าชนิดนี้มักอยู่สูงกว่าระดับน้ำทะเลประมาณ 700 เมตรขึ้นไป ป่าดิบเขาขึ้นอยู่ตามเทือกเขาสูงใกล้สันปันน้ำ มี พันธุ์ไม้ที่สวยงามสำคัญคือ ไม้ก่อ ไม้เส้า ไม้เนื้ออ่อน เป็นต้น    ป่าเต็งรังและป่าเบญจพรรณ มีอยู่ทั่วๆไป   พันธุ์ไม้ที่สำคัญคือ  เต็ง  รัง  เหียง   พลวง  ตะแบก  ประดู่ สัก มะค่าโมง ยมหิน  เปล้า เก็ดแดง มะเกลือ ไม้ไผ่ต่างๆ

                สำหรับสัตว์ป่าในบริเวณนี้ประกอบด้วย เลียงผา เก้ง กวาง  เสือไฟ หมูป่า ลิง หมี ค่าง กระต่าย กระรอก นกเอี้ยง ไก่ป่า เป็นต้น