地质公园内的地层遗迹主要有三处：（1）位于张家界林场-锣鼓塔一线的以粉砂岩、砾状砂岩为主夹石英砂岩组成的近滨相沉积形成的下伏地层（上泥盆统云台观组）；（2）位于锣鼓塔－黄狮寨一线的的由巨厚灰白色-肉红色细粒石英岩状砂岩夹薄层粉砂岩、页岩组成的滨海-浅海相碎硝岩（中泥盆统云台观组），顶部发育一层红色铁帽的成景地层；（3）位于索溪峪隧道口－索溪峪管理处一线的灰岩盖层（二叠系）。在索溪峪和张家界国家森林公园两处地质遗迹范围内，有索溪峪腕足动物化石、双趾迹未定种痕迹化石、丁香溶珊瑚化石和泗南峪螺化石四处保护点。
地质公园内的水文地质遗迹主要有金鞭溪、宝峰湖、叠水瀑布、地下暗河暗瀑，其中黄龙洞暗河水量最大，长约2km，宽5～8m，水深3m，可泛舟游览；另有黄龙瀑、天水瀑、天地瀑3处暗瀑，落差40 m左右。
