בתחומי הפארק זוהו מעל ל-60 מינים של יונקים יבשתיים. אוכלי עשב גדולים מיוצגים על ידי אייל קנדי מתת-המין "Cervus elaphus roosevelti", אייל פרדי שחור-זנב וצפיר הקורדילרים. הטורפים העיקריים הם פומה צפון-אמריקאית, שונר, שועל מצוי וזאב ערבות. יונקים קטנים מיוצגים על ידי סנאי דואה צפוני, סמרן מקריס, דביבון מצוי, לוטרה צפון-אמריקנית, ארנבת השלג ובונה הררי. אחד עשר מינים של עטלפים חיים בפארק, ובהם: נשפון חום, נשפון כפור מאפיר ונשפון יומה ("Myotis yumanensis"). בין היונקים האנדמיים לפארק: תת-מין של חפרפרת טאונסנד ("Scapanus townsendii olympicus"), תת-המין "Tamias amoenus caurinus" של מין הטמיאס "Tamias amoenus" (באנגלית Yellow-pine chipmunk) ומרמיטה אולימפית.
אזור החוף של הפארק שברובו חולי ובחלקו סלעי מקושר לשמורה ימית חשובה. במים העשירים בחומרי מזון חיים 29 מינים של יונקים ימיים שלעיתים ניתן לראותם מחופי הפארק, כולל לוטרת הים, פוקת המפרץ, לווייתן אפור, קטלן, דולפין פסיפי לבן-צד ופוקנה מצויה.
היסטוריה של האדם.
ילידים.
לפני כ-12,000 שנה, הסתיימה באזור תקופת הקרחונים האחרונה. הקרחונים נסוגו אל פסגות ההרים ופינו את השטחים הנמוכים יותר מקרח. בתחילה, היער לא היה עדיין צפוף מאוד וביזונים, צבאים, זאבים ומסטודונים חיו באזור זה. אז גם מופיעים הסימנים הראשונים לנוכחות אנושית באזור. ארכאולוגים גילו פיסה מחוד חנית נעוצה בשלד של מסטודון, עדות לכך שבני האדם הראשונים היו ציידים. ממצאים אחרים, כולל כלי אבן, מעידים על כך שהם עסקו גם בליקוט פירות בכל רחבי חצי האי ולתוך ההרים.
הציידים השתמשו בחניתות לציד במשך זמן רב. רק לפני כ-2,000 שנה הם החלו להשתמש בקשת וחץ. לפני כאלף שנים הם שיפרו משמעותית את איכות ראשי החניתות והחצים ושינו בכך בצורה רדיקלית את הדרך שבה ניזונו. כלי הנשק החדשים היו טובים יותר ואפשרו מציאת מקורות חדשים של מזון. מקור המזון העיקרי היה דיג. השימוש בעץ גם הוא היו חשוב בחייהם של השבטים. הילידים בנו בתים ארוכים מהגזעים של ארז אדום מערבי. שרידים של בתי עץ אלו באורך של יותר מ-20 מטרים הם בני 800 שנים. מעצים אלו הם גם בנו סירות קאנו על מנת לדוג בים ובנו גם מבנים לאחסון. שבטי הילידים היו מפוזרים בכל רחבי האזור.
סגנון חיים זה היה קיים עדיין כשהאירופאים הראשונים הגיעו לאזור לפני קצת למעלה מ-200 שנים. בתקופה זו שכנו באזור הפארק של ימינו שמונה שבטים של ילידים: שבט הו (Hoh), שבט קלאלם של ג'יימסטאון (Jamestown S'Klallam), שבט קלאלם של החלק התחתון של הנהר אלווה (Lower Elwha Klallam Tribe), שבט קלאלם של פורט גמבל (Port Gamble S'Klallam), שבט מאקה (Makah), קוויליוט (Quileute), קווינולט (Quinault) וסקוקומיש (Skokomish). האירופאים שהגיעו לאזור היו נשאים של מחלות מידבקות כדוגמת אבעבועות שחורות שפגעו קשה באוכלוסיות הילידים שלא היו מחוסנים כנגד מחלות אלו. האירופאים גם עסקו בציד ודיג והתחרו עם הילידים על אותם מקורות מזון. הם גם החלו לכרות עצים. לכל השינויים האלו הייתה השפעה גדולה על אורח החיים של הילידים.
כאשר האירופאים החלו להתיישב באזור נחתמו בריתות שונות עם השבטים המקומיים השונים מהמחצית השנייה של שנות ה-50 של המאה ה-19. התושבים החדשים השתלטו על מרבית השטח והותירו ארבע שמורות לשבטים (מאקה, קוויליוט, הו וקווינולט) שבהן הם יכלו לשמור על מנהגיהם. לשבט מאקה עדיין שמורה הזכות לעסוק בציד לווייתנים, ושאר השבטים נוהגים לערוך טקסים כאשר מתחילה עונת הנדידה של דגי האלתית במעלה הנהרות. שירות הפארקים הלאומיים פועל יחד עם שבטים אלו על מנת לשמר לא רק המשאבים הטבעיים המופלאים של האזור, אלא גם את הקשרים התרבותיים שלהם עם משאבי הפארק ואדמותיו.
אירופאים.
חוקרי ארצות ראשונים העדיפו בדרך כלל להישאר בספינותיהם ולא חדרו עמוק מדי לתוך היבשת. חואן דה פוקה, נווט יווני שפעל בשליחות הספרדים היה האירופאי הראשון שעבר דרך האזור. הוא חקר את החוף וגילה ב-1592 את מצר חואן דה פוקה, שם שנתן למצר על שמו סוחר הפרוות ורב החובל צ'ארלס ויליאם ברקלי (Charles William Barkley), כמעט מאתיים שנים אחר-כך. חוקר הארצות הספרדי חואן פרס הרננדס (Juan Pérez Hernández) סייר לאורך החוף ב-1774. רב החובל ג'יימס קוק סייר לאורך החוף ב-1778 בתקווה לגלות את המעבר הצפון-מערבי. רב החובל צ'ארלס ברקלי חזר על מסעו של קוק ב-1787. ב-1788 חקר רב החובל ג'ון מירס (John Meares) את האזור ונתן את השם להר אולימפוס. ב-1792 חקר רב החובל ג'ורג' ונקובר את מפרץ פיוג'יט וראה את הר הגעש לו קרא הר ריינייר.
לבד מכמה ציידי פרוות מטעם חברת מפרץ הדסון, לא נחקר פנים חצי האי במשך תקופה ארוכה, אבל האזור עורר את עניינם של האמריקאים והבריטים. סביב 1845 השתמשו מתיישבים אמריקאים רבים בשביל אורגון על מנת להתיישב באזור וושינגטון (שאז הייתה מכונה ארץ אורגון (Oregon Country)). ב-1846 חתמו האנגלים והאמריקנים על חוזה אורגון שקבע את הגבול הנוכחי בין קנדה לארצות הברית באזור. גבול זה משתרע מעט צפונה מהפארק במצר חואן דה פוקה. בשנים שבאו אחר-כך נהרו מתיישבים רבים וערים דוגמת סיאטל ואולימפיה נוסדו בסמיכות לפארק של ימינו.
כשהאירופאים הראשונים הגיעו לאזור, הם התיישבו תחילה לאורך החופים. חלקם רצו להקים חוות בפנים היבשת, אבל בירוא העצים חייב מאמץ גדול בשל העצים הגדולים שצמחו שם. במהלך שנות ה-90 של המאה ה-19 התרחשה באזור בהלה לזהב שמשכה מחפשי זהב, אבל הם שבו בידיים ריקות.
משלחות החקר המשמעותיות הרציניות לתוך היבשת החלו רק משלהי המאה ה-19. משלחות אלו נמשכו כמה חודשים, כשכיום אותה הדרך אורכת כמה שעות הודות לכבישים החוצים את חצי האי. הנופים שנתגלו במהלך משלחות מחקר אלו כבר גרמו למשתתפים בהן לחשוב על הקמת פארק לאומי מאחר שהפארק הלאומי ילוסטון זה עתה הוקם. ההצעה להפוך את האזור לפארק לאומי הועלתה לאחר הסיורים במקום של לוטננט ג'וזף אוניל (Joseph O'Neil) והשופט ג'יימס וויקרשם (James Wickersham) בשלהי המאה ה-19. שני האנשים הללו נפגשו בפארק תוך כדי מחקר שביצעו בנפרד, ובעקבות זאת החליטו לשתף פעולה ולהפעיל לובי פוליטי על מנת להעניק לאתר מעמד של אזור מוגן. במקביל התגבש באותה התקופה הרעיון להגן על היערות המקומיים במטרה למנוע מכל העושר הטבעי להיהרס במהירות בשל ניהול כושל של כריתת העצים. נשיא ארצות הברית, גרובר קליבלנד חתם ב-1897 על החוק שהקים את שמורת יער אולימפיק (Olympic Forest Reserve). לרוע המזל, החוק לא הגן על בעלי החיים שחיו ביערות ואוכלוסיות האיילים הקנדיים הצטמצמו באופן דרסטי. ב-2 במרץ 1909 הפך הנשיא תאודור רוזוולט חלק משמורת היער למונומנט לאומי בשם "המונומנט הלאומי הר אולימפוס" (Mount Olympus National Monument). מחאות של פעילים בתעשיית העץ הובילו לצמצום המונומנט הלאומי בחצי ב-1915 בהחלטה של הנשיא וודרו וילסון. התושבים שהתגוררו בשטחים שהוגדרו כמוגנים הגרו לאזורים אחרים ונותרו שרידים מעטים לנוכחותם.
הנשיא פרנקלין דלאנו רוזוולט ביקר באזור ובעקבות הביקור הוא תמך בבקשה להקמת פארק לאומי במקום המונומנט הלאומי, מעמד המגביר את ההגנה על האזור, ובייחוד על עדרי האיילים הקנדיים. ב-29 ביוני 1938 חתם רוזוולט על החוק שהקים את הפארק הלאומי אולימפיק. ב-1953 נוסף קטע החוף לפארק הלאומי. גם לאחר ההכרזה המשיך בירוא היערות הבלתי חוקי בפארק, והמאבקים הפוליטיים על משאבי הטבע היקרים של הפארק נמשכים מאז. בירוא היערות עדיין מתרחש בחצי האי אולימפיק, אך לא בתוך הפארק עצמו.
ב-1976 הפך הפארק הלאומי אולימפיק לשמורה ביוספרית, וב-1981 הפארק קיבל מעמד של אתר מורשת עולמית. ב-1988 הגדיר הקונגרס 95% משטח הפארק כאתר טבע בראשיתי, רמת השימור הגבוהה ביותר, בשם "אזור הטבע הבראשיתי על שם דניאל אוונס" (Daniel J. Evans Wilderness).
תיירות.
בפארק מבקרים בממוצע קרוב ל-3.5 מיליון תיירים מדי שנה, מקום 8 בפארקים הלאומיים של ארצות הברית. זהו הפארק הפופולרי ביותר במדינת וושינגטון, הודות לקרבה למטרופולינים גדולים כדוגמת סיאטל. לשם השוואה, בפארק הלאומי הר ריינייר מבקרים כמחצית ממספר המבקרים בפארק זה, ובפארק הלאומי צפון רכס קסקייד מבקרים פחות מ-30,000 מבקרים.
הפעילויות המוצעות במסגרת הפארק כוללות: שיט, דיג, סיור חופים, מחנאות, הליכה בשבילים, לינה בשטח, צפייה בחיות הבר, צפייה בכוכבים, טיפוס הרים, סקי למרחקים וצילום.
גישה ולינה.
הגישה אל הפארק היא דרך כביש 101 המקיף את חצי האי אולימפיק. אל כביש 101 אפשר להגיע מכביש בין-מדינתי 5 לפני אולימפיה. מטקומה אפשר להגיע מכביש 16 של וושינגטון, ומסיאטל וממקומות נוספים יש לחצות את מפרץ פיוג'יט במעבורת המובילה אל כביש 101. שדות התעופה הקרובים אל הפארק הם נמל התעופה הבינלאומי סיאטל-טקומה ושדה התעופה הבינלאומי ויקטוריה שבקנדה.
יש אפשרויות לינה רבות בפארק וסביבו. בפארק יש כמה בתי מלון ואכסניות (חלקם סגורים בחורף), כ-15 אתרי מחנאות, חלקם מאפשרים חניה של רכבי RV וחלקם להקמת אוהלים בלבד, כשרמת המתקנים הנלווים משתנה בין האתרים, וכמו כן אפשר ללון בשטח כפוף לקבלת היתרים.
מרכזי מבקרים.
בפארק פועלים ארבעה מרכזי מבקרים.
אתרים.
הפארק מציע שלושה סוגים של אתרים לסיור: חופי הים, יערות הגשם הממוזג וההרים והיערות הראשוניים:
ים האגאי
הר יזרצה