Het Amerongse Bos ligt op het glooiende terrein waarop in 1770 de eerste bossen werden geplant door de kasteelheren van het Amerongse Kasteel. Tegenwoordig is het Amerongse Bos is één van de oudste bossen van Nationaal Park Utrechtse Heuvelrug. Bovendien ligt hier het hoogste punt van de Utrechtse Heuvelrug, namelijk 69 meter hoge Amerongse Berg.
In het zuiden van het Amerongse Bos vindt men nog steeds sporen van de voormalige tabaksteelt zoals de karakteristieke tabaksschuren. Eén van deze tabaksschuren is door de beheerder Utrechts Landschap ingericht als informatiecentrum: Informatiecentrum Tabaksschuur.
Het Amerongse Bos ligt op een stuwwal uit de laatste ijstijd. Het schuivend ijs vanuit Scandinavië stuwde de bodem de hoogte in en vormde datgene wat vandaag de dag bekend staat als de Utrechtse Heuvelrug.
In de middeleeuwen werd het landschap intensief ontgonnen, waardoor er op veel plekken heidevelden ontstonden. Vanaf 1770 hebben de kasteelheren, van het nabij gelegen kasteel in Amerongen, op deze heidevelden bossen laten aanleggen. In deze bossen konden de kasteelheren jagen op wild.
In de 17de eeuw heeft men ontdekt dat de zuidrand van het bos uitermate geschikt was voor tabaksteelt. Er ontstond dan ook een bloeiende tabaksteelt. Van deze tabaksindustrie zijn nog sporen te vinden zoals de vele karakteristieke tabaksschuren in de omgeving.
Tegenwoordig staat het Amerongse Bos bekend om de enorme woudreuzen, weelderige ondergroei en reusachtige, omgevallen stammen. Het doet denken aan een oerbos. De variatie van loof- en naaldbomen van verschillende leeftijden en de flinke hoeveelheid dood hout zorgt voor een rijk dieren- en plantenleven. In de oude holle bomen brengen vleermuizen, spechten en boommarters hun jongen groot.
Het lager gelegen gebied aan de zuidkant van het bos is onder invloed van de Nederrijn. Dankzij de dynamiek van de rivier blijft het landschap vochtig. De combinatie van droge en hoge stuwwallen en het lage vochtige terrein onder invloed van de rivier vergroot de diversiteit aan planten en dieren.