Auf 32 Kilometer Länge verläuft von der Ortschaft Tower-Roosevelt bis zum Canyon Village der bis zu 400 Meter tiefe Grand Canyon of the Yellowstone.

Er entstand vor gerade mal 10.000 bis 14.000 Jahre, als sich eine große Menge Wasser durch das vulkanische Gestein, das überwiegend aus Rhyolith besteht, schnitt.

Typisch für den Grand Canyon of the Yellowstone sind seine gelben, orangen und roten Färbungen, die durch geothermisch verfärbtes Eisenvorkommen im Gestein entstehen.

Zudem beeindruckt der Canyon durch mehrere Wasserfälle, von denen die Lower Falls mit einer Höhe von nahzu 94 Metern beinahe doppelt so hoch sind wie die Niagara Fälle.