Мезинський край – край краси та величі природи.
На підставі комплексної оцінки територіальних зв’язків природних ландшафтів, методичних рекомендацій, Положення про національний парк, аналізу господарського використання земель та архітектурно-планувальної ситуації, що склалася на території НПП, виділено такі функціональні зони:
1. заповідну
2. регульованої рекреації
3. стаціонарної рекреації
4. господарську
Кліматичні умови території парку, як і клімат Новгород-Сіверського Полісся, більш континентальний, ніж в інших поліських областях. Зима відносно холодна та сніжна. Середня річна температура повітря становить +6°С, січня – -7,9°С, липня – +19,4°С. Безморозний період триває близько 160 днів. Середня сума опадів становить 590-640 мм, більша частина яких випадає у теплу пору року. Середня тривалість періоду з стійким сніговим покривом становить 110-115 днів, середня висота снігового покриву – 21-22 см. На території парку протікають р. Десна із невеликими правобережними притоками – річками Студинка, Криста, Головесня, Хвостинка. В заплаві р. Десни збереглося багато стариць та озер, серед яких найбільшим є озеро Хатинь, площею 50 га. Болота займають незначні площі і розташовані на півночі парку двома невеликими масивами.
Територія парку входить до складу Новгород-Сіверського фізико-географічного району (Ланько, 1985), який проходить вузькою смугою вздовж правого берега ділянки р.Десна її правобережної притоки р.Судості до крутого повороту на південний захід. Серед всіх лівобережних поліських районів він різниться найбільшим розчленуванням та виходом корінних порід. В гіпсометричному відношенні територія є підвищеною рівниною з коливаннями абсолютних відміток території від 208 м до 125 м.
В цілому ландшафти даної території – перехідні від поліських до лісостепових. Дана територія має найбільшу еродованість та оголення корінних порід. Долина Десни та її правобережні притоки, балки та яри розрізають всю товщу антропогенових та палеогенових відкладів і глибоко врізаються в товщу відкладів крейди. Територія Мезинського НПП характеризується сильно розчленованим рельєфом, що обумовлює наявність різноманітних місцевостей. Серед них слід виділити такі основні групи як моренні-воднольодовикові рівнини, схилові місцевості, надзаплавні тераси, сучасні річкові заплави, ерозійна сітка. В грунтоутворюючих процесах на території Мезинського НПП значну роль відіграють корінні породи – древньоалювіальні і воднольодовикові піски, супіски та суглинки, морена і лесовидні суглинки. Вирівняні поверхні представлені в основному підзолистими та світло-сірими ґрунтами на пісках різної потужності.
В центральній та північній частинах парку на схилах ярів та балок різної експозиції з крутизною схилів від 50 до 300 переважають дерново-підзолисті супіщані і суглинисті ґрунти, а також сірі опідзолені суглинисті на лесовидних суглинках, що характеризуються різним ступенем змитості. На окремих схилах, в місцях формування конусу виносу ярів та балок, утворилися чорноземи опідзолені та звичайні. Південна та західна частини парку в заплаві р. Десни заболочені, на них грунтовий покрив в основному представлений торфами та дерновими оглеєними та глеюватими ґрунтами. Надзаплавні тераси складені потужними пісками з дерновими слабопідзолистими та світло-сірими лісовими ґрунтами.
Природна рослинність цієї території не зазнала значних змін в результаті діяльності людини, вона представлена лісами, чагарниками, луками, болотами та водним і прибережно-водним типами рослинності. Переважаючим типом рослинності є лісовий, в якому превалюють дубові, липово-дубові, кленово-липово-дубові ліси, в яких дуб завжди формує перший ярус з домішками інших порід. Другий ярус створюють липа серцелиста та клен гостролистий. В лісах добре розвинуті яруси підліску та травостою.
Дубові ліси займають значні площі в центральній частині парку на схилах ярів і балок різних експозицій крутизною від 5° до 30°, а також покривають плато на нерозораних ділянках. Серед дубових лісів переважають середньовікові та достигаючі, стиглих деревостанів збереглося мало. Для них характерний середньобонітетний і високозімкнутий (0,7) одноярусний деревостан, сформований віковими дубами. Вони досягають 23-27 м висоти і мають стовбури 36-44 см в діаметрі. Густий підлісок формує висока (до 5 м) ліщина. В трав’яному покриві домінують, в залежності від екологічних умов, яглиця звичайна, зірочник лісовий, осока волосиста, підмаренник пахучий. Липово-дубові та кленово-липово-дубові ліси, основні масиви яких зосереджені в урочищі “Дібровка”, що знаходиться біля с. Великий Ліс, займають вузькі міжбалочні шпилі та круті (25-35°) схили. За віком переважають середньовікові та достигаючі деревостани. Перший ярус сформований дубом з домішкою ясена. Вікові дуби досягають 23-25 м висоти з діаметром стовбурів 35-40 см. Другий ярус нижчий на 4-6 м, утворений липою серцелистою та кленом гостролистим. Густий і високий підлісок утворює ліщина. В травостої домінують яглиця звичайна та осока волосиста.
В західній частині парку, в урочищі “Рихлівська дача” поширені похідні грабово-дубових лісів. Одноярусний і дуже густий деревостан в різних співвідношеннях утворюють граб звичайний, дуб, ясен, осика, береза повисла, липа серцелиста. Ці ліси цікаві тим, що граб звичайний тут знаходиться на східній межі свого поширення На давніх порубах дубових, липово-дубових, кленово-липово-дубових лісів виникають похідні угруповання, представлені осиково-березово-широколистяними лісами, які розміщені переважно в східній частині парку, та березовими лісами, що зростають у його північній частині.
Луки на території парку зосередженні переважно в заплаві р. Десна, в меншій мірі у заплавах її приток – Студинки, Хвостинки, Криски, Восковухи, заплави яких тут частіше заболочені. В межах парку заплава р. Десна має ширину 2-4 км і характеризується відсутністю заплавних лісів та незначною кількістю чагарників. Це свідчить про активне використання у минулому луків в якості сіножатей та пасовищ.
Заплавні луки представлені справжніми і золотистими луками. Серед перших переважають лисохвостові та тонкомітлицеві. Лисохвостові угруповання займають вирівняні та плоскі гриви в прирусловій, рідше в центральній частинах заплави, а тонкомітлицеві – підвищені місця в прирусловій і центральній частинах заплави. Дані угруповання характеризуються густим (90-100%) і високим (70-90 см) травостоєм, які нараховують у своєму складі до 30 видів. Зниження навколо старичних озер займають болотисті луки, представлені угрупованнями бекманії звичайної та мітлиці повзучої. На схилах південних експозицій балок, місцями в плакорних умовах прияружних ділянок, трапляються фрагменти суходільних луків, представлених угрупованнями тонконога вузьколистого. Болота на території парку зосереджені в заплаві р. Десна та її приток і не займають значних площ. Болотна рослинність представлена евтрофними трав’яними болотами, серед яких переважають угруповання осоки гострої та лепешняка великого. На території парку багато стариць та старичних озер, більша частина яких заросла частково чи повністю. В них переважають угруповання тілоріза алоєвидного та стрілолиста звичайного.