În partea centrală a M-ţilor Retezat se află Parcul Naţional Retezat (54 400 ha), înfiinţat în 1935 din iniţiativa şi prin efortul savanţilor Emil Racoviţă şi Alexandru Borza şi inclus (în 1980) în reţeaua mondială a rezervaţiilor biosferei. În cadrul acestei rezervaţii, o suprafaţă de circa 2 000 ha, din zona lacul Gemenele – Tăul Negru – valea Dobrun, este declarată rezervaţie ştiinţifică, în perimetrul căreia accesul turiştilor şi al altor persoane este permis numai cu autorizaţie eliberată de Comisia Monumentelor Naturii de pe lângă Academia Română. Rezervaţia ştiinţifică este destinată atât conservării ecosistemelor naturale în starea lor autentică, precum şi ca areal de cercetare ştiinţifică, având un regim strict de protecţie, în acest perimetru fiind interzise păşunatul, exploatările forestiere sau miniere, vânătoarea, pescuitul, culesul fructelor de pădure, precum şi producerea de zgomote, pentru a nu tulbura liniştea faunei. Vegetaţia Parcului Naţional Retezat este abundentă şi destul de puţin modificată de intervenţia omului, ea cuprinzând peste 1 200 de specii, etajate pe versante, din care circa 15% sunt endemisme carpatice, unele specifice numai masivului Retezat, iar altele declarate monumente ale naturii. Începând de la poale spre înălţimi, pe marginea văilor râurilor se întâlnesc frecvent două specii de arin (Alnus glutinosa şi Alnus incana), iar în locurile mai adăpostite se înfiripează o vegetaţie cu caracter termofil, între care se remarcă mojdreanul (Fraxinus ornus), teiul (Tilia cordata), nucul (Juglans regia), care urcă până pe la 600 m altitudine, ş.a. Urmează o zonă compactă cu păduri de fag, care depăşesc uneori altitudinea de 1 400 m, şi apoi alta cu molidişuri care ajung până la 1 800 m altitudine. La peste 1 800 m altitudine, peisajul alpin este dominat de întinse jnepenişuri (Pinus mugo) şi răzleţ de zâmbru (Pinus cembra) – arbore de dimensiuni impresionante (tulpina poate ajunge la 1,50 m diametru), de scoruş de munte (Sorbus aucuparia) şi tufărişuri formate din bujor de munte sau smirdar (Rhododendron kotschyi), ienupăr pitic (Juniperus sibirica), merişor (Vaccinium vitis-idaea) etc. O trăsătură distinctă a florei din Parcul Naţional Retezat o constituie variabilitatea mare a genului Hieracium (vulturica), reprezentat prin 27 de specii cu 51 de varietăţi, multe dintre ele endemice, masivul Retezat fiind un adevărat centru genetic în care se formează şi în prezent noi specii. Printre speciile de aici se mai remarcă numeroase plante declarate monumente ale naturii, între care: floarea-de-colţi (Leontopodium alpinum), sângele voinicului (Nigritella rubra), strugurii ursului (Arctostaphyllos uva ursi), genţiana (Gentiana punctata, Gentiana acaulis) ş.a. Fauna Parcului Naţional Retezat este reprezentată prin aproape toate speciile caracteristice Carpaţilor: urs (Ursus arctos), mistreţ (Sus scrofa), jder de copac (Martes martes), râs (Lynx lynx), pisica sălbatică (Felix silvestris), capra neagră (Rupicapra rupicapra – declarată monument al naturii şi ocrotită de lege), cocoşul de munte (Tetrao urogallus), ierunca sau găinuşa de munte (Tetrastes bonasia) ş.a. În cadrul Parcului Naţional Retezat există trei puncte de observaţii (Gura Zlata, la 795 m altitudine, Rotunda, la 1 100 m altitudine, pe valea Lăpuşnicului Mare şi Pietrele, la 1 487 m altitudine, pe valea Stânişoara, care controlează intrarea şi ieşirea turiştilor prin punctul Şaua Retezatului), o cabană a paznicilor, la Gura Zlata, şi un laborator de cercetare (inaugurat în 1965), situat la 1 770 m altitudine pe malul râului Rovina. Vezi şi Munţii Retezat.
