Het park is voor het overgrote deel bebost met een eeuwenoud beukenbos. Opvallend is het heuvelachtige karakter, Verder bevat het een grote diversiteit aan bomen en planten, kent een groot aantal vijvers, fonteinen en twee watervallen. Aan de rand van het park is in de voormalige Begijnenmolen het Nederlands Watermuseum gevestigd. Daar vlakbij staat ook de De Witte Watermolen, de enige nog werkende watermolen van de negen die langs de St. Jansbeek hebben gestaan. In de schuur van de molen is het Bezoekerscentrum Sonsbeek gevestigd.
Verder vindt men op het grondgebied van het park Huis Sonsbeek ("De Witte Villa" in de volksmond), een theehuis (de Palatijn), twee restaurants (de Boerderij en het Sonsbeekpaviljoen), een ijskelder uit de vroege negentiende eeuw en een uitkijktoren (Belvédère).