Il Sirente, ubicato nella porzione centro orientale del Parco, si presenta come una dorsale lunga una ventina di chilometri orientata verso NO/SE da Rovere (1.413 m) a Forca Caruso (1.107 m); essa si caratterizza con il susseguirsi di varie cime come Colle di Mandra Murata (1.949 m), Punta Macerola (2.258 m), Monte Sirente (2.348 m) la cima culminante, Monte di Canale (2.207 m), Monte S. Nicola (2.012 m). Le Gole di Celano e la Val d'Arano separano la dorsale minore della Serra di Celano da quella maggiore del Sirente.

Visto nel suo insieme, il Sirente presenta una difformità dei suoi versanti. Quello esposto a SO ha aspetto dolce e debolmente ondulato con discontinui affioramenti rocciosi e degrada verso la Piana del Fucino. Il versante di NE è invece di natura rocciosa con pareti precipiti e incoerenti, ricche di profonde incisioni; molte di queste, come per esempio il canalone Maiori e la Valle Lupara, sono state determinate dall'azione dei ghiacci dell'ultima glaciazione pleistocenica che, come il Velino, interessò anche il Sirente sia pur marginalmente.

La natura geologica del massiccio del Sirente non differisce da quella del Velino. Nel versante NE affiorano i calcari organogeni del Cretaceo che furono successivamente modellati in parte dal glacialismo quaternario. Il versante SO dolce ed erboso, espone formazioni marmoso-calcaree. Diffusi su tutto il massiccio i fenomeni carsici che si manifestano con le classiche forme epigee, come doline, karren, polje (per esempio i Piani di Pezza) e con quelle ipogee, come grotte, meati, inghiottitoi.