Tràng An là địa điểm nổi bật ở khu vực Đông Nam Á và trên thế giới chứa đựng những bằng chứng khảo cổ phong phú và vẫn còn được bảo tồn gần như nguyên trạng, chủ yếu là vỏ ốc, vỏ sò, xương động vật, đồ gốm, công cụ bằng đá, nền bếp, gốm vặn thừng và di cốt người. Đây là kho tư liệu vô giá cho thấy sự thích ứng của người tiền sử với những biến đổi quan trọng về môi trường kéo dài hơn 30.000 năm, ít nhất từ thời kỳ Băng hà cuối cùng. Trong thời gian này, họ đã trải qua một số biến đổi địa lý và khí hậu khắc nghiệt nhất trong lịch sử trái đất. Bên cạnh đó, các di tích văn hóa lịch sử như đền, chùa, cung điện cũng góp phần bổ sung và củng cố nhiều tư liệu khảo cổ học.
Cảnh quan tháp karst Tràng An là một trong những khu vực đẹp và ngoạn mục nhất thuộc loại này trên thế giới, gồm chủ yếu một loạt các tháp karst dạng nón với vách dốc đứng cao 200m so với nền đất và mực nước xung quanh. Đan xen các đỉnh núi hình tháp là hệ thống các thung lũng và hố sụt karst có độ nông sâu khác nhau, với các đầm lầy bồi tích rộng, nối thông với nhau bởi các dòng suối ngầm xuyên qua núi, tạo thành vô số hang luồn, trên trần hang lấp lánh những thạch nhũ muôn hình vạn trạng. Cùng với thảm rừng nguyên sinh dày, bao phủ các vách đá, là những đền, chùa, miếu linh thiêng và cảnh quan của vùng đệm xung quanh Tràng An, tạo nên một bức tranh cuộc sống nông thôn truyền thống sinh động, quyến rũ.
Tràng An minh chứng cho các giai đoạn cuối cùng của quá trình tiến hóa karst trong môi trường khí hậu nhiệt đới ẩm. Sản phẩm của quá trình phân cách cắt mạnh các khối đá vôi lớn trong hàng trăm triệu năm là một dãy hoàn chỉnh các dạng địa hình đá vôi điển hình, bao gồm tháp, lũng (hố karst), thung lũng (hố sụt), các cấu trúc sụt lở, các lớp trầm tích, hang ngầm và sông ngầm, hang động và trầm tích hang động.
Ngày 23/6/2014, UNESCO đã chính thức ghi danh Quần thể danh thắng Tràng An (Ninh Bình) vào danh mục Di sản Văn hóa và Thiên nhiên thế giới dựa trên 3 tiêu chí: văn hóa, vẻ đẹp thẩm mỹ và địa chất - địa mạo.
Bích Vân