El espacio natural de la sierra de la Muela, cabo Tiñoso y Roldán se encuentra al oeste de Cartagena y se extiende hasta la bahía de Mazarrón.
Su relieve se caracteriza por montes con fuertes pendientes y diversidad costera con bahías, calas, acantilados y playas. Pertenece a las cordilleras béticas y sus alturas mayores son: Peñas Blancas con 627 metros (la máxima altura del municipio de Cartagena) y La Muela con 546 metros. Sin embargo debe destacarse en la orografía marina que en pocos kilómetros se pase a profundidades de más de 200 metros.
Se puede encontrar gran diversidad biológica entre el interior y la costa. La vegetación en los montes es característica del bosque mediterráneo con pinos carrascos, jaras, romeros, acebuches, cornicales, garrigas, tomillares y formaciones crasifolias.
El Parque Regional, de 11.361,04 hectáreas, ocupa prácticamente todas las sierras litorales del oeste de Cartagena, comenzando al oeste de la ciudad en la zona del monte Roldán, siguiendo por el puntal del Moco, el pueblo de Galifa, El Portús, la Sierra de la Muela, Cabo Tiñoso, las Peñas Blancas, el Campillo de Adentro, La Azohía, la Rambla del Cañar. Termina el ámbito de protección en la zona de isla Plana, en el límite con el término municipal de Mazarrón.
Se trata de uno de los lugares de mayor importancia ecológica del sureste, por lo que ha sido declarado ZEPA (Zona de Especial Protección para las Aves) y LIC (Lugar de Importancia Comunitaria).
En este espacio existen especies protegidas como la o algunos tipos de murciélagos, entre los que destaca el murciélago grande de herradura.
El Parque Regional está mayoritariamente dentro del término municipal de Cartagena, aunque una pequeña parte en su extremo occidental pertenece a los municipios de Mazarrón y Fuente Álamo.
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