雅魯藏布大峽谷位于西藏自治區(qū)東南部，雅魯藏布江下游河段，跨林芝、米林和墨脫三縣，大部分在墨脫縣境內(nèi)。峽谷上起米林縣派鄉(xiāng)（海拔3 000米），向東北方向穿流于南迦巴瓦峰與加拉白壘峰之間，流入林芝縣東偶后，又繞過南側(cè)的南迦巴瓦峰折向東南作馬蹄形大拐彎，進入墨脫縣，然后徑直向南至巴昔卡（海拔115米）出境。峽谷全長504.6千米，河床縱比降平均5.7‰。平均深度2 268米。

峽谷江面最窄處寬35米，核心峽谷段250千米的江面平均寬度為113米。在人跡罕至、最險峻的多吉帕姆峽谷段20千米范圍內(nèi)，河床比降達75‰。其中出現(xiàn)藏布巴東Ⅰ號、Ⅱ號、秋古都龍和絨扎等4個瀑布（群）。瀑布高15～35米、寬40～117米不等；海拔高度在2 140～1 680米之間，平均流量達3 000立方米/秒，為雅魯藏布大峽谷中河床落差最大、水勢最湍急、水能資源最豐富的河段。整個大峽谷河段兩岸陡壁懸崖，峻嶺高聳，右側(cè)有海拔7 787米終年積雪的南迦巴瓦峰，江北為海拔7 257米的加拉白壘峰。該峽谷迂回曲折、雄偉險峻，加上急流險灘與眾多瀑布、跌水，為整條雅魯藏布江河床中落差最大、水能資源最豐富的河段。巴昔卡出口處的年平均流量為5 300立方米/秒，天然水能蘊藏量約6 880余千瓦，平均每千米河長天然水能蘊藏量達13萬千瓦之多，占整條雅魯藏布江水能資源的三分之二。

雅魯藏布大峽谷也是南來印度洋暖濕氣流北進西藏高原的主要通道，水汽通量達500～1 000克/厘米·秒。那里年降水量超過2 000毫米，成為西藏境內(nèi)最暖濕的地域。巨大的高差又使峽谷兩側(cè)高山呈現(xiàn)鮮明的垂直地帶分異特點，谷底兩岸熱帶季雨林茂密難以通行，其間還夾雜叢叢蕉林、小塊稻田與村寨，是珞巴和門巴等少數(shù)民族聚居和進行農(nóng)事活動的場所。從谷底的熱帶季雨林往山頂依次出現(xiàn)有半常綠雨林，亞熱帶常綠闊葉林，暖溫帶針闊葉混交林，寒溫帶云、冷杉暗針葉林，高山寒帶灌叢草甸及高山冰雪等多種自然景觀垂直帶。所以擁有極為豐富多樣的生物資源，諸如珍貴的紅豆杉、古老孑遺植物樹蕨（又稱桫欏）以及孟加拉虎、羚牛、獼猴、小熊貓、犀鳥、太陽鳥、眼鏡王蛇等珍稀動物等，是一個天然的物種基因庫和自然博物館。現(xiàn)已初步查明，峽谷地區(qū)擁有的高等植物種類、哺乳動物、昆蟲及大型真菌等分別占青藏高原已知的2/3、1/2、4/5及中國已知的3/5，堪稱世界峽谷中之最！目前已經(jīng)以雅魯藏布大峽谷為核心建立了墨脫國家級自然保護區(qū)。

受高山阻隔和峽谷險峻地形的限制和影響，當?shù)亟煌ㄟ\輸仍靠步行人背或馬馱，且僅能在每年7～10月間進行，其余的季節(jié)則因大雪封山而與世隔絕。