Витоша е разположена в центъра на Югозападна България между Стара планина и Рило-Родопския масив. Тя е единствената купеста планина у нас, като билото и е образувано от най-високите и разположени близко един до друг върхове - Черни връх и Резньовете. Типични за нея са каменните реки, образувани от изветрянето на скалите и бавното им придвижване към долините в резултат на гравитацията на течащите води.
В миналото са преобладавали изредени широколистни гори, които са се изкачвали много повече от днес, а брезата е била с най-голямо участие. Буковите и иглолистните гори още не са били разпространени. В следващият исторически етап се оформят вертикалните горски пояси с горскодървесен състав, близък до днешния. Вследствие на усилената човешка дейност, Витоша се е променила значително повече, отколкото другите наши планини.
През последните 400 години до създаването на парка е била унищожена девствената гора в подножието на планината. За 200-250 години са били изсечени или опожарени голяма част от иглолистните гори във високите части, за около 150 години буковите и дъбовите гори по склоновете са превърнати в храсталаци.
Днес букът е основен дървесен вид в подпояса на нископланинските гори от горун, бук и ела, като участието на горуна е ограничено, а елата се среща единично. Внесени са по изкуствен път бял бор, смърч, черен бор.Залесената площ обхваща 60 % от парк Витоша, от която 67% са естествени насаждения с преобладание на иглолистните гори. От дървесните видове най-голямо участие имат: от иглолистните - белият бор и смърчът, а от широколистните - букът и брезата.
Планината е изключително богата на водни източници - многобройни са потоците и изворите и, даващи началото на множество реки. Единствената голяма витошка река е Струма, вливаща се в Бяло море. И през най-сухите месеци реките не пресъхват, защото се подхранват от торфищата.
Витоша се разделя във вертикална посока на четири лесорастителни пояса: нископланински (дъбов и габъров); среднопланински (буков); високопланински (буково - иглолистен); субалпийски (субалпийско редколесие, клекови и хвойнови формации)
Не е развит алпийския пояс, въпреки наличието на тревни ценози, характерни за него.
На територията на парка са устанавени 1 489 вида висши растения (от които 25 български ендемита, 31 балкански ендемита, 47 вида включени в Червена книга на Р България), 500 вида гъби, 500 вида водорасли, 300 вида мъхове и 200 вида лишеи. Срещат се множество безгръбначни и гръбначни животни, сред които 800 вида пеперуди, 40 вида мравки, 10 вида земноводни, 14 вида влечуги, 114 вида гнездещи птици и около 50 вида бозайници. Въпреки близостта до милионния град парка запазва условия, необходими за съществуването на видове като мечката, благородният елен, сърната, дивата свиня, лисицата, язовеца, златката и бялката, обитаващи и днес планината. От птиците гнездят няколко редки и застрашени видове като големият и малък ястреб, черният кълвач и др.
Началото на защитата на витошката природа е положено в резултат на няколкогодишните усилия в тази насока от страна на Съюза за защита на природата и “Отделението за горите, лова и рибарството” към Министерството на народното стопанство. В резултат на работата на специално назначена през 1931 година комисия , са определени терените в най-високите части на планината, които да бъдат включени в границите на парка.
През 1934 г. с постановление N III-а 15422 от 27 X 1934 г. на Министерството на народното стопанство е обявен Национален парк Витоша - първия в България и на Балканския полуостров, върху площ от 6401 ха. През 1935 год. се създава първата специализирана държавна структура за управление на защитените територии в България - поделението на НП Витоша към “Отделението за горите, лова и рибарството”.
През 1936 г. е изготвена и обнародвана Наредба-закон за защита на родната природа, според която паркът е преименуван от национален в народен. Наредбата за парка от 1939 г. определя сравнително строг статут на същия. Въвежда се забрана върху редица дейности като унищожаване на тревна растителност, преследване на диви животни, пашата на домашен добитък, палене на огън, строеж на нови пътища и всякакво замърсяване на водите и почвата.
Територията на парка е неколкократно изменяна, като в момента възлиза на 26 606.6 ха, от които горски фонд - 24 078.6 ха.
С образуването на парка са обявени и двата природни резервата в него - Бистришко бранище (1061.6 ха) и Торфено бранище (782.8 ха).
Бистришко бранище е обявен за резерват с цел да се запазят първичните екосистеми от смърч, както и видовете от субалпийската зона. Горите обхващат около 51 % от неговата площ, а останалата част са алпийски тревни зони и каменни грамади.
Средната възраст на гората е 100-120 години, а средната височина на дърветата надхвърля 25 м. Най-старите смърчови дървета са на 140-150 години, с диаметър до 1 м 30 см. От тревните видове могат да се срещнат лазаркинята, заешкият киселец, вранското око и мн. други. В сенчестите смърчови гори могат да се видят защитените видове от семейство орхидеи - Триделна коралка, Обикновена чернушка и Фривалдскова гимнадения.
През 1977 г. генералният директор на ЮНЕСКО обявява резервата за биосферен. Наред с 16 други български резервата Бистришко бранище е част от световната мрежа от биосферни резервати, създадени по програмата “Човек и биосфера” (МАБ) на ЮНЕСКО. Тази мрежа от предимно защитени зони, представляващи главните екосистеми на Земята, има за цел опазването на природата и научното й изследване в интерес на човека.
Резерватът е разположен върху източния склон на Витоша, под върховете Малък и Голям Резен и Скопарник. Той обхваща горните течения на Бистришка и Янчевска река, които извират от каменните грамади под споменатите върхове. Неговата най-висока точка е 2 286 м, а най-ниската - 1 430 м.
Вторият резерват на Витоша е Торфено бранище. Той е създаден първоначално върху сравнително малка площ - 144,1 ха, която през 1980 година е увеличена на 782,8 ха. Основната цел за обявяването му е да бъдат запазени в естествено, незасегнато от човешката дейност състояние торфищните комплекси във високопланинския дял на Витоша. В тях са установени над 300 вида мъхове и 500 вида водорасли. Резерватът обхваща почти целия район от Ушите - Черната скала до Черни връх. Това е изворната област на Владайска, Боянска и Драгалевска река. Дебелината на торфищната покривка в него е от 0,6 до 2 м. Възрастта на торфището е от 1000 до 1500 години. То расте твърде бавно - средногодишно по 1 мм.
Торфеният резерват е почти безлесен - срещат се само съобщества от храсти - ива, смрики, боровинки и тук-там клек. Тревната покривка е образувана от очиболец, насекомоядни растения - росянка и петлюга, жълта и петниста тинтява, острици, пушици, салепи, иглики, каменоломки, бяла чемерика и др. Достъпът на туристи в резервата, който е вододайна зона е забранен.
Витошкият първенец - Черни връх се издига на 2 290 м н.в. Представлява тревиста заравненост, заобиколена от каменни грамади. Около него се редят върховете Голям и Малък резен, Скопарник, Купена, Самара и Селимица. В северозападна посока са Торфеният резерват на Платото и Бистришкият резерват под Резньовете. От обширното мочурище под южните склонове на Черни връх и връх Скопарник извира река Струма.
Природната забележителност Духлата е пещера в южните склонове на Витоша, над село Боснек. Със своите близо 16 км галерии, разположени на шест етажа и с шест подземни реки - тя е най-дългата пещера в България. С разнообразните сталактитни и сталагмитни образувания, балдахини и драперии, езерца и пр. Духлата се смята за една от най-красивите пещери у нас.
Боянският водопад е една от забележителностите на Витоша. Образуван е от Боянска река в андезитния пояс на планината. Височината му е 15 метра и е особено красив през пролетта.
Витоша е люлката на организираното туристическо движение у нас. То води началото си от знаменитото изкачване на Черни връх на 27 VIII 1895 година. По призива на Алеко Константинов 300 души от 77 населени места напускат “прашните улици “ и “душните кафенета”, за да подишат чистия планински въздух и се порадват на красивата ни природа.
Наред със схващането, че парк Витоша трябва да се изгражда като природозащитна система, не трябва да се пропусне и огромната роля, която планината има за развитието на отдиха и туризма. На територията на парка са изградени над 240 обекта - хижи, хотели, ресторанти, почивни станции и др. Много от тях са разположени по северния склон на планината. Пътната мрежа е приблизително 110 км, алейната - около 300 км, като основно маршрутите са съсредоточени в северната част на планината. Ски терените (писти и пътища) са съсредоточени на височина 1400-1600 м и обхващат: ски писти - 1075 дка, ски пътища - 1235 дка и ски пътища и писти за дълго бягане - 160 дка. Ежегодно парка се посещава от 700 000 до 1 000 000 души.
Долините на витошките реки са плитки и предлагат както условия за престой и отдих край тях, така и атрактивни възможности за туристическо навлизане в планината.
С влизането в сила на Закона за защитените територии, парк Витоша попада в категорията на природните паркове. В момента се разработва план за управление на парка от Националният център за териториално развитие и жилищна политика, финансиран от Националното управление по горите, Министерството на околната среда и водите и Столична община. С него ще бъдат регламентирани целите на управление в защитената територия, както и норми, режими и прeпоръки за осъществяване на дейностите в нея.