Se asienta en los estados de Tlaxcala y Puebla, a lo largo de 16 municipios en el Eje neovolcánico transversal. Tiene 46,112 ha de extensión con una amplia diversidad faunística (937 especies descritas, decenas de ellas endémicas), como el Chupaflor canelo, el Zumbador mexicano, el Chipe rojo, el Zorzal mexicano, el Murciélago mula, el Saltaparedes, el Enebro azul, el Vencejo nuca blanca y el Mirlo pinto, entre otras.
Su vegetación más representativa incluye bosques de alta montaña, de encino, oyamel, pastizales y vegetación inducida (cultivos agrícolas).
Para protegerlo de invasiones y desmontes para la agricultura y pastoreo, y ante la pérdida del hábitat de múltiples especies silvestres causada por la llegada del ferrocarril a principios del siglo XX, Matlalcuéyatl fue decretado Parque Nacional el 6 de octubre de 1938.
Dentro del parque destaca el volcán La Malinche, uno de los elementos volcánicos más antiguos en México con 4,462 m de altitud. Forma parte de la cuencas del río Atoyac y Guadalupe, de ahí su importancia para el abastecimiento de agua en los estados de Tlaxcala y Puebla a partir de los mantos freáticos de la región.
Cuenta con un centro vacacional con cabañas, instalaciones recreativas y un área para acampar. Es ideal también para quienes practican el montañismo, el campismo y la bicicleta de montaña.
