Het terrein wordt gekenmerkt door steile valleien en de vegetatie varieert van grasland tot bos tot tropisch regenwoud.

Het park is alleen toegankelijk per boot en is het meest bekend als de locatie waar Jane Goodall ‘pionierde’ met haar gedragsonderzoek naar de gewone chimpanseepopulaties. De Kasakela-chimpanseegemeenschap, die voorkomt in verschillende boeken en documentaires, leeft in Gombe National Park.

Naast chimpansees zijn er bavianen, rode colobus, roodstaartapen, blauwe apen en vervet-apen te vinden. Het park is ook de thuisbasis van meer dan 200 vogelsoorten en bush pigs. Er zijn ook veel soorten slangen en af ​​en toe nijlpaarden en Afrikaanse luipaarden.