Die Ludwigshafener Parkinsel ist nicht natürlichen Ursprungs, sondern entstand durch den Bau des Luitpoldhafens in den Jahren 1893 bis 1898 aus einem abgetrennten Mundenheimer Gemarkungsteil. Entlang der Uferlinie stand schon damals ein dichter Auwald, das Mundenheimer Wäldchen. Seit 1968 ist die Parkinsel eigentlich keine Insel mehr, da sie mittels eines Damms wieder mit dem Festland verbunden wurde.

In der Hartholzaue der Parkinsel wachsen Stieleiche, Esche, Feldahorn und einige Exemplare der Feldulme. Der Bestand an Ulmen war ursprünglich größer, wurde jedoch durch den Ulmensplintkäfer stark beschädigt. Außerdem kommen in der Hartholzaue Wildapfel, Weißdorn und die Wildbirne vor. In der Krautschicht des Auwaldes gibt es den Zweiblättrigen Blaustern, Buschwindröschen, Blutampfer, Waldsegge und Aronstab.
Im Hochsommer wachsen an der Uferböschung seltene Arten wie der Kanten-Lauch, der Echte Haarstrang, der Weiden- und Wiesen-Alant. Diese Arten sind durch die zunehmende Verbuschung des Rheinufers bedroht.
Auf der Parkinsel leben rund 80 Vogelarten, darunter Grünspecht und Buntspecht, Zaunkönig, Stieglitz und Goldhähnchen. Seit ungefähr 1999 findet sich auch ein Schwarm von ca. 50 Halsbandsittichen auf der Parkinsel.
Die Parkinsel ist auch für ihre reiche Anzahl an sehr alten Bäumen bekannt. Die Platanenallee am Ufer ist eines der Markenzeichen der Parkinsel.

Bereits 1902 wurde am Rheinufer eine Pumpstation zur Förderung von Uferfiltrat errichtet, die ins Trinkwassernetz einspeiste.Heute wird im Wassergewinnungsgebiet auf der Parkinsel Grundwasser aus Tiefbrunnen zwischen 200 und 400 m Tiefe gefördert, aufbereitet und ins Trinkwassernetz eingespeist. Dieses unbelastete Tiefengrundwasser ist durch mehrere, z. T. meterdicke abdichtende Tonschichten gegen schädliche Umwelteinflüsse von oben abgesichert. Diese Wässer aus den tiefen Grundwsserschichten haben letztmals vor 10.000 bzw. 20.000 Jahren am natürlichen Kreislauf teilgenommen (mit Radiocarbonmethode bestimmt).