Es un área natural protegida de Argentina, situada en la zona centro-sur de la provincia de La Pampa. Fue creada en 1977. Este parque nacional alberga las sierras que le dan su nombre, que se alzan sobre una llanura árida a una altitud de unos 600 m sobre el nivel del mar. El clima de la zona es de tipo continental: las temperaturas medias oscilan entre los 7 ºC en invierno y los 25 ºC en verano, en tanto que las precipitaciones son escasas, no superando los 400 mm anuales.
A pesar de las características topográficas áridas y el clima seco, en el parque se desarrollan especies vegetales singulares, que se han adaptado al medio natural. Muchas de estas especies solo pueden vivir en ambientes como los del Parque nacional Lihué Calel. Las tres especies más representativas son el cactus, la margarita pampeana y un tipo muy concreto de leguminosa. En el parque se encuentra la vegetación característica de las provincias fitogeográficas del Monte y el Espinal. Los ejemplares de la provincia del Monte son el arbusto ramificado, la jarilla y los bosques de chañar; mientras que los bosques de caldén son los representantes de la provincia fitogeográfica del Espinal.
Dentro de la fauna destacan los herbívoros, como el guanaco y la mara, mientras que de entre los carnívoros destaca el puma. La fauna, al igual que la vegetación, ha tenido que adaptarse a las condiciones ambientales. De ahí que animales como la vizcacha y diversos ratones se hayan adaptado a hábitos nocturnos, para evitar las horas de más calor. Dentro de la avifauna se encuentra el gallito copetón y, en lugares abiertos, es común ver al ñandú. A las atracciones naturales con que cuenta el parque es preciso añadir el valor añadido que supone la riqueza arqueológica allí depositada: pinturas rupestres, cementerios aborígenes y yacimientos líticos.