Der Naturpark Diemtigtal ist eingebettet zwischen Niesen- und Turnenkette. Den südlichen Talabschluss bilden das Seehorn, die Spillgerte, das Rauflihorn und mit ihren 2652 m ü. M. dem höchsten Gipfel des Tals, die Männlifluh. Das Burgholz, mit seinen markanten Mühletürmen, stellt dem gegenüber mit 640 m ü. M. den tiefst gelegenen Punkt im Park.
Das Diemtigtal entspricht mit seiner Eingrenzung durch die umliegenden Berge und der natürlichen Eingangspforte am Talanfang bereits dem, was man sich unter einem Naturpark vorstellt.
Das 16 km lange Diemtigtal ist das grösste Seitental des Simmentals. Das Parkgebiet erstreckt sich über das gleichnamige Diemtigtal und schliesst die Gemeinde Diemtigen und einen kleinen Teil der Gemeinde Zweisimmen mit ein. Genauer umfasst der Naturpark-Perimeter das ganze Gemeindegebiet der Einwohnergemeinde Diemtigen und aus naturräumlichen Gründen zusätzlich das Teilgebiet der Gemeinde Zweisimmen, welches ins Diemtigtal entwässert. Somit erreicht der Regionale Naturpark Diemtigtal eine Grösse von 135,4 km2.