桃源洞在永安市北10公里、紧靠着205国道的栟榈山中，面积37平方公里，因景区内有桃花涧而得名。桃源洞的“洞”其实指的是一条狭窄幽深的“一线天”，特殊地貌形成两边悬崖对峙，当中有条小涧叫桃花涧，从景区深处流出，游路也沿着高山峡谷的缝隙向内延伸。120米高的绝壁上有明万历年间举人陈源湛所书“桃源洞口”四个大字，每字2米见方，下题七律《桃源洞》诗一首，右上端横楔一块10多米长的鲤鱼石。

桃源洞本没有“洞”，但无论是步行，还是泛舟游览，都给人一种洞口的感觉。沿着陡峭的步道攀上一线天后，可在悬崖之上俯瞰平缓宽阔的沙溪和对面葛里的走马岩。
古时桃源洞一带山上有许多栟榈树，所以历史上又称为栟榈山。据有关记载，唐代就有头陀僧结庐于葛里，五代后晋时期建有栟榈寺。 明代万历年间当地安砂人两郡司马陈源湛捐资建有亭、台、楼、阁十余处，取“世外桃源”之意改名为桃源洞，并在入口峭壁上刻有“桃源洞口”四个大字。 南宋宰相李纲和左正言邓肃曾在此隐居、读书，明代大旅行家徐霞客也曾游览此地，并都留有诗句，从此桃源洞名闻遐尔。

桃源洞景区由桃源洞、鳞隐石林、葛里等区域组成，以丹霞风光、喀斯特地貌为主。其中，桃源洞是旅游区内开发最完善的游览区，也是大部分人的游玩重点。

景区的另一个高处是百丈岩，与一线天不是一个方向，爬起来更费时费力。这里也是桃花涧漂流半程的终点，因为后半程漂流的水势平缓，风景平淡，游人通常选择漂流前半程，在百丈岩上岸，步行游览40分钟左右后到景区出口。

葛里就在桃源洞对面，沿着修建良好的栈道在沙溪岸边散步，在栟榈山间穿行，可享受永安山水清丽的一面。全程大约需要4-5小时。桃源洞步行至石林大约20分钟，这里比较清静，石林面积也不算大，游人可尽情拍照，欣赏形态各异的石头。游程约1小时。