Es un área natural protegida de Argentina situada en la provincia de La Rioja, en el límite con Ischigualasto, otro espacio natural del que únicamente está separado por la sierra Morada. Ambos poseen características similares; sin embargo, las formaciones rocosas predominantes en Talampaya son de toscas marrones-rojizas. En ellas se ha entallado el cañón de Talampaya y todos sus arroyos afluentes, formando así un paisaje geomorfológico singular. En 1975 se creó el Parque provincial Talampaya pero en 1997, debido a la importancia de sus yacimientos arqueológicos y paleontológicos, adquirió la categoría de parque nacional.
En el parque se han encontrado muestras de pinturas rupestres, con numerosos grabados, restos de viviendas, muros de piedra, trozos de barro cocido y material lítico. Este lugar, uno de los más relevantes del arte rupestre argentino, constituye, junto con Ischigualasto, un sitio de importancia mundial por la abundancia de fósiles encontrados, motivo por el cual fueron declarados por la UNESCO como Patrimonio de la Humanidad. En las últimas décadas, ambos parques cobraron notoriedad científica debido a que los yacimientos paleontológicos provienen del periodo triásico, época del surgimiento de los dinosaurios. Una de las especies más notables descubiertas en Talampaya es el pequeño reptil Lagosuchus talampayensis que vivió en el lugar hace 250 millones de años. Otro hallazgo importante en el área es el de las tortugas fósiles, como Palaeocheris talampeyensis, con una antigüedad de 210 millones de años.
Las temperaturas casi extremas predominan tanto en verano como en invierno. Son frecuentes las sensibles variaciones de temperatura durante el día y, con respecto a la noche, las diferencias son notorias. La radiación solar es intensa. Los vientos soplan durante todo el año. Es característica la baja humedad. El promedio anual de precipitaciones en la región es de 150 a 170 mm. El área protegida corresponde a una muestra de monte y se encuentra en las eco-regiones de monte de sierras y bolsones, pre-puna y chaco seco. La vegetación está formada predominantemente por arbustos xerófilos, ralos y achaparrados, muchas veces provistos de espinas. Algunas especies propias de la zona son las jarillas, los cardones, las cactáceas, el retamo, el chañar o la brea. Sobre los cauces se desarrollan bosques de algarrobos. En cuanto a la fauna, el guanaco, la mara, la rata chinchilla, el zorro, el armadillo, el cóndor andino, el águila mora, el halcón peregrino, el cachalote pardo y el suri o choique, son algunas de las especies presentes en el Parque nacional Talampaya.