Ledynmečio suformuotas savitas kalvotas reljefas, plytintis Vilniaus miesto pašonėje, – Pavilnių regioninio parko išskirtinis bruožas. Tai mažiausias Lietuvos regioninis parkas, jo plotas – 2162 ha. Šiai vietovei būdingi labai dideli aukščių skirtumai, įvairūs geomorfologiniai dariniai – gūbriai, keteros, ozai, raguvos – padovanoję parkui išskirtinius reginius. Regioninio parko teritorijoje yra daugiau nei 15 vietų, iš kurių atsiveria vaizdingos regioninio parko ar atskirų Vilniaus miesto rajonų panoramos.

 

Unikalus Pavilnių apylinkių reljefas saugomas net penkiuose kraštovaizdžio ir dviejuose geomorfologiniuose draustiniuose. Jie įsteigti siekiant išsaugoti Kalnų, Šveicarijos, Iškartų, Barsukinės, Rokantiškių, Markučių bei Tuputiškių erozinius kalvynus (raguvynus) su būdingomis augalų bendrijomis, Ribiškių ir Sapieginės erozinių vėduoklių kraštovaizdį, didžiuosius atragius, Vilnios slėnį.

 

Parko pasididžiavimas – Pūčkorių atodanga, kuri yra viena aukščiausių Lietuvoje. Nuo jos atsiveria ne tik kalvynų masyvas, gražiosios Vilnios upės vingis, bet ir dalelė parko kultūros. Atodangos apačioje likę senosios Pūčkorių palivarko pastatų, patrankų liejyklos liekanų, žemiau – restauruotų senojo malūno pastatų. Kiek aukščiau Vilnios upės stūkso Pūčkorių piliakalnis su akmens amžiaus stovyklos liekanomis.

 

Pavilnių regioninis parkas gali pasigirti kultūros paveldu. Be minėtųjų, Pavilnių regioniniame parke yra Rokantiškių piliakalnis ir pilies kalnas, pilkapynai, Markučių dvaro sodyba, Kučkuriškių popieriaus fabrikas, technikos paminklas – Tuputiškių serpantinas. Parke gausu XX a. pirmojoje pusėje statytų gynybinių įtvirtinimų.