Duž zapadnoistarske obale ima nekoliko skupina otoka među kojima je najzanimljivija, najveća i najrazvedenija Brijunska skupina od 14 otoka i otočića površine 7,4 km2.
Sadašnje granice Nacionalnog parka utvrđene 1999. godine obuhvaćaju kopno i okolno more s podmorjem te je ukupna površina oko 33,9 km2. Dužina obalne linije svih otoka iznosi čak 46,8km. Najrazvedeniji su Veliki Brijun (25,9 km) i Mali Brijun (8,3 km). Obale su uglavnom niske i kamenite ali lako pristupačne zbog horizontalne slojevitosti stijena, a u nekim uvalama mjestimično ima šljunka i pijeska. Nacionalni park Brijuni obuhvaćaju otoci Veliki Brijun, Mali Brijun, Sv.Marko, Gaz, Okrugljak, Supin, Supinić, Galija, Grunj, Vanga (Krasnica), Pusti (Madona), Vrsar, Sv.Jerolim i Kozada. Geološki i geomorfološki Brijuni su nastavak zapadne “Crvene Istre”.
Budući je dubina Fažanskog kanala 12 m, Brijuni su do prije desetak tisuća godina bili sastavni dio istarskog kopna. Otoci su izgrađeni od horizontalnih ili tek malo nagnutih slojeva vapnenca kredne starosti na kojima je mjestimično razmjerno debeli sloj karbonatnog smeđeg tla ili crljenice. Kamen koji pripada toj formaciji bijele je boje, lako lomljiv, mramorne strukture obiluje glinom i kremičnom kiselinom. Tvrd je i daje odličan građevni materijal. Navedene vrijednosti kamena cijenili su i rimski graditelji, a taj je kamen kasnije korišten i za izgradnju mnogih jadranskih gradova. Brijuni su klimatski dio sjevernog Sredozemlja i nose obilježja zapadnoistarske obale, sa srazmjerno visokom vrijednošću relativne vlage u zraku (76%). Srednja godišnja temperatura iznosi 13,9ºC a prosječna godišnja količina oborina 817 mm dok je godišnji prosjek sati osunčanja oko 2350 h.
Ono što je u prošlosti bilo svojstveno brijunskom otočju je osobita biološka raznolikost zahvaljujući geografskom položaju, geološkoj podlozi i geomorfologiji, raznolikosti staništa i otočnoj izoliranosti. Prirodnu biološku raznolikost posebno je još obogatio čovjek svojim tradicionalnim gospodarenjem.
Veliki Brijun kao najveći otok brijunskog arhipelaga koji je dijelom kultiviran u skladni krajolik travnjaka i pejsažnih parkova, sadrži pored izuzetno vrijednih ostataka graditeljske baštine i očuvane vegetacijske sustave zapadnoistarskog klimatskog tipa. Važno je napomenuti da je more gotovo 80% zaštićenog prostora Nacionalnog parka u kojem su sadržani gotovo svi izvorni elementi morskih eko sustava Jadrana.