Nasjonalparken dekker et areal på 76,1 km² vest i Thüringen øst for elven Werra. Den ligger i området Hainich, mellom byene Eisenach, Bad Langensalza og Mühlhausen, og mellom Naturpark Eichsfeld-Hainich-Werratal, i nord og nordvest og Thüringer Wald i sør. Hainich inneholder det største sammenhengende løvskogområde i Tyskland.