Le parc national a une superficie de 8,14 km2. Les îles de Boucherville font partie de l'archipel d'Hochelaga. Le parc comprend six îles de cet archipel qui en comprend une douzaine, soit les îles Sainte-Marguerite, Saint-Jean, à Pinard, de la Commune, aux Raisins et Grosbois.
Le parc est localisé entièrement dans la ville de Boucherville, qui fait partie de l'agglomération de Longueuil, dans la région de la Montérégie.
Le parc est accessible par la sortie no 1 de l'autoroute 25. Il est aussi accessible par trois navettes fluviales reliant les îles à Montréal, Longueuil et Boucherville.
Le sous-sol du parc est composé de shale de l'Ordovicien moyen. Les îles sont composées d'argile marine laissée par le retrait de la mer de Champlain il y a 12 000 ans. Cette argile a ensuite été modelée par le Saint-Laurent pour prendre sa forme actuelle.
Le relief des îles est faible et l'altitude ne dépasse pas neuf mètres au-dessus du niveau de la mer.
Les îles de Boucherville sont situées dans le fleuve Saint-Laurent. Elles ne contiennent ni lac, ni cours d'eau. Elles sont cependant séparées par de nombreux chenaux, dont les plus importants sont les chenaux Grande Rivière et La Passe. Les îles étant de basse altitude, elles sont soumises aux crues printanières. Les îles aux Raisins et Saint-Jean, quant à elles, sont complètement inondées au printemps.
Le climat du parc est semblable à celui de Montréal, qui est tout proche, avec un léger décalage saisonnier. Au printemps, la présence des glaces sur le fleuve ralentit le réchauffement et l'automne est tempéré. Comme pour Montréal, l'amplitude thermique y est importante, environ 40 °C. Les précipitations y sont abondantes toute l'année, y compris la neige, qui est persistante dans cette zone de décembre à mars. Il tombe sur le parc environ 220 cm de neige par an. La couverture de neige y est cependant relativement faible, avec une moyenne de 33 cm en février.
mois | jan. | fév. | mar. | avr. | mai | jui. | jui. | aoû. | sep. | oct. | nov. | déc. |
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Température minimale moyenne (°C) | -12,4 | -10,6 | -4,8 | 2,9 | 10 | 14,9 | 17,9 | 16,7 | 11,9 | 5,9 | -0,2 | -8,9 |
Température moyenne (°C) | -8,9 | -7,2 | -1,2 | 7 | 14,5 | 19,3 | 22,3 | 20,8 | 15,7 | 9,2 | 2,5 | -5,6 |
Température maximale moyenne (°C) | -5,4 | -3,7 | 2,4 | 11 | 19 | 23,7 | 26,6 | 24,8 | 19,4 | 12,3 | 5,1 | -2,3 |
Précipitations (mm) | 73,6 | 70,9 | 80,2 | 76,9 | 86,5 | 87,5 | 106,2 | 100,6 | 100,8 | 84,3 | 93,6 | 101,5 |
dont neige (cm) | 45,9 | 46,6 | 36,8 | 11,8 | 0,4 | 0 | 0 | 0 | 0 | 2,2 | 24,9 | 57,8 |
Comme pour la plupart des parcs nationaux du Québec, le parc des Îles-de-Boucherville est administré par la Société des établissements de plein air du Québec (SÉPAQ) depuis 1999. Celle-ci gère l'offre d'activités et de services ainsi que la protection et la mise en valeur de ces parcs. Comme pour tous les parcs du Québec, l'exploitation des ressources naturelles à des fins forestières, minières et énergétiques sont interdites. Le passage d'oléoduc, de gazoduc et de ligne de transport d'énergie est interdit dans le parc, à l'exception des équipements déjà existants. La chasse et le piégeage y sont aussi interdits.
Le centre administratif du parc est situé à l'intérieur du parc. Le même bâtiment administre aussi le parc national du Mont-Saint-Bruno qui est situé à une dizaine de kilomètres à l'est.