연화산은 선유봉, 옥녀봉, 탄금봉 등 10여 개의 산봉우리가 심산유곡의 형상을 이루고, 계곡에는 맑고 깨끗한 물이 사시사철 흘러 내린다. 연화팔경의 절경지 등이 자연경관의 극치를 이루고 있으며 울창한 숲과 계곡 등 자연 경관이 수려해서 등산객들에게 인기가 있다. 1983년에 9월 29일 도립공원으로 지정되었다. 도립공원으로 지정된 이유는 연화산의 뛰어난 생태환경 덕분이다. 지정 면적은 28.717㎢이다.
연화산이라는 이름은 산의 형상이 연꽃을 닮았다는 데에서 유래하였다. 조선 인조 이전까지는 산의 동북쪽에 선유봉, 옥녀봉, 탄금봉의 세 봉우리가 둘러있어 마치 선인이 거문고를 타고 옥녀가 비파를 다루고 있는 형국이라는 데에서 비슬산으로 불렸지만, 학명대사가 연화산으로 부르기 시작하였다고 한다. 연화산의 한자 표기는 연화산(蓮花山) 또는 연화산(蓮華山)으로 기록되었다.
연화산은 산 정상부를 중심으로 주변이 비교적 완만한 경사를 이룬다. 흙으로 이루어진 토산의 형태이며 주변지역에 비해 상대적으로 고도가 높은 산지를 이룬다. 연화봉에서 시루봉(541m), 성지산(456m)으로 이어지는 남북 방향 능선과 금태산(340m), 혼돈산(499m), 남산(425m)으로 연결되는 동서 방향 능선이 연화산 정상에서 교차한다. 시루떡을 쌓아놓은 듯한 갓바위는 해성퇴적층으로 형성된 후 융기한 흔적을 보여준다.
소나무와 대나무 등의 상록림이 울창하고 벚나무와 측백나무도 많이 서식한다. 계곡에서는 능선 마루가 안 보일 정도로 수림이 울창하다. 연화산 일대에는 50여 종의 조류가 서식하고 있으며 붉은머리오목눈이와 노랑턱멧새, 직박구리, 박새 등이 주로 서식하는 것으로 알려져 있다.
남쪽의 송계리 일대에서 발원한 하천은 영천강을 형성하며 산의 서쪽으로 흘러 연화저수지를 지나온 물과 합류하여 북쪽으로 방향을 바꿔 진주시에서 남강에 합류한다. 연화산의 북쪽 사면을 흐르는 물은 영오천을 이루고 진주시 금곡면에서 영천강에 합류한다.
공원의 북쪽에 있는 옥천사 주변은 울창한 소나무숲이 형성되어 있지만, 산 중턱으로는 규모가 큰 대나무밭의 계곡이 깊어 탐방로에서 주변을 조망하기가 어려울 정도이다. 산세가 아름다우며 주변에 고찰과 문화유산이 많아 관광지로 인기가 있다. 연화산 일대에서 생산되는 특산물에는 송이버섯과 산딸기가 유명하다. 연화산은 산림청에서 선정한 100대 명산의 하나이다.
연화산 입구의 옥천사 계곡에는 공룡 발자국 화석지가 있다. 소형 용각류 보열형 5개가 계곡의 바닥에 있다. 표면이 울퉁불퉁하여 발자국이 선명하지 않고 불규칙하게 찍혀 있는 것처럼 보이지만, 이것들을 잘 연결하면 용각류 공룡이 걸어간 발자국이라는 것을 알 수 있다.
북쪽 계곡에는 옥천사를 비롯하여 백련암, 청련암, 연대암 등 3개의 암자와 청담스님의 사리탑이 있다. 옥천사는 신라 문무왕 때 의상대사가 창건한 절로, 임진왜란 때에 소실된 것을 다시 지었다고 한다. 하동군 쌍계사의 말사인 옥천사의 옥천사 자방루, 옥천사 청동향로는 1972년, 옥천사 대웅전은 1974년 경상남도 유형문화재(현, 유형문화유산)로 지정되었고, 고려시대에 동으로 만든 옥천사 청동북은 1968년 보물로 지정되었다. 옥천사 대웅전 뒤편의 절벽에 있는 옥천샘은 사계절 동안 마르지 않고 수량과 수온이 일정하며, 물은 위장병과 피부병에 효능이 있다고 전해진다. 옥천사는 2007년부터 템플스테이 운영 사찰로 지정되었다.
옥천사에서는 찰피나무가 잘 알려져 있다. 나무의 열매는 염주를 만드는데 쓰이며, 불교에서는 보리수라 부른다. 북평리 찰피나무로 알려진 이 나무는 높이 약 15m, 둘레 2.2m로 나무의 수령은 250년으로 추정된다. 나무 앞에는 옛날부터 스님들이 앉아서 참선 수도하던 넓적한 돌들이 놓여 있는데, 오랫동안 사용해서 스님들이 앉았던 자리가 움푹 파여 빗물이 고일 정도이다.
연화산도립공원에 속하는 혼돈산(466m)과 어산(537m)의 능선 사이로는 통영대전고속도로의 고성2터널이 통과하며 동남쪽으로는 고속도로의 고성공룡나라휴게소가 있다.