Katavi besteht zu großen Teilen aus Feuchtgebieten, die an den Katuma River grenzen. Obwohl er mit seinen 4471 km2 der drittgrößte Nationalpark Tansanias ist, besticht Katavi durch seine Abgeschiedenheit und Unberührtheit. Der Park ist die Heimat für tausende Kaffernbüffel, Zebras, Elefanten, Nilpferde, Antilopen, Krokodile, Löwen, Geparden, Leoparden, Hyänen und Schakale. Zu den Bewohnern gehören zudem sowohl seltene Wildhunde als auch kleinere Katzenarten wie etwa Afrikanische Goldkatzen, Servale, Karakale und Schleichkatzen.