Se localiza al norte de la Ciudad de Oaxaca; abarca la agencia municipal de San Felipe del Agua y Donají, del municipio de Oaxaca, y el municipio de San Andrés Huayapan, del distrito del centro. Fue decretado Parque Nacional en 1937, durante el gobierno presidencial del General Lázaro Cárdenas del Río. Abarca una superficie de 2,737 hectáreas, en la cual queda integrado el Cerro de San Felipe, mismo que forma parte de la sierra oriental, formada por rocas metamórficas (rocas formadas a altas temperaturas y grandes presiones). El cerro alcanza una altura de 3111 metros (10,210 pies) sobre el nivel del mar; el suelo no posee más capa que la superficie (regosoles), limitada por la roca madre; es de color claro y de regular contenido en materia orgánica. Por su gran diversidad de comunidades vegetales y especies animales, constituye, junto con su sinuosa topografía, los más atractivos escenarios naturales.

El río que desciende del mencionado cerro, contribuyó, en la época de la colonia, a surtir de agua a la Ciudad de Oaxaca, por medio de un acueducto construido en la primera mitad del siglo XVIII. Actualmente, este mismo río sigue surtiendo de agua a la ciudad, pero ahora, a través de tuberías.