Le parc du Serengeti et la zone de conservation du Ngorongoro constituent un environnement de rivières et de lacs, favorable aux gnous qui y sont très nombreux. On estime leur nombre à près de un million six cent mille, qui se réfugient au Kenya pendant la saison sèche. Ils reviennent avec la pluie et l'on peut voir de longues processions d'animaux en quête d'herbe fraîche. Cette migration annuelle est le phénomène naturel marquant de ce parc.
Cette migration engendre que les animaux sont visibles dans différentes parties du parc selon la saison : dans le nord de juillet à octobre, dans le sud de décembre à mars, dans le centre (Seronera) aux périodes intermédiaires.
Outre les gnous qui dominent en nombre, sont également représentés les cinq espèces que constituent les Big Five (nom donné à cet ensemble d'espèces par les chasseurs dans les safaris africains au cours du xxe siècle) que sont le lion, le léopard, l'éléphant, le rhinocéros (en faible nombre) et le buffle africain (Syncerus caffer). Le parc abrite aussi des hyènes, des guépards, des zèbres, des girafes, rapaces, et de nombreuses autres espèces. Cette profusion d'animaux a généré une économie locale tournant autour de ce que l'on appelle parfois l'écotourisme et la Tanzanie est aujourd'hui très attentive à exploiter de manière rationnelle cette richesse locale à la fois par des politiques de protection et une taxation spécifique des activités touristiques.
Près du parc se trouve Olduvai Gorge, où de nombreux fossiles et vestiges humains ont été exhumés. Le parc est également contigu à l'aire de conservation du Ngorongoro, et est une partie du grand écosystème du Serengeti. Il est listé par l'UNESCO comme patrimoine mondial. L'entité administrative pour tous les parcs de Tanzanie se nomme Parcs Nationaux de Tanzanie (Tanzania National Parks, ou TANAPA).
