בפארק עמק התכלת יש שני מסלולים:
המסלול הצפוני - שביל עין התכלת: מסלול מעגלי לבריכות העליונות ולעין התכלת. קק"ל הכשירה חלק מהמסלול כשביל מעגלי מונגש ובצידו ספסלים.
המסלול הדרומי - שביל המפל: מסלול תלול המיועד למיטיבי לכת בלבד ובו 160 מדרגות.
המסלול הצפוני - שביל עין התכלת
משער הכניסה יורדים כ-150 מ' בדרך הסלולה אל ערוץ נחל ביריה ואל בריכות המים העליונות שבו. מימין תמצאו ברז מים לשתייה ושירותים ולידם שני שולחנות פיקניק. צבי ביצה אוהבים להתפנק בשמש ליד גשרון העץ שלמרגלות הבריכות.
שביל סלול יוצא מהבריכות ימינה ועולה בשיפוע מתון לצד נחל ביריה. נצעד בגדה הדרומית. עצים גבוהים של צפצפה מכסיפה מלווים את האפיק, וקיומם מעיד על זרימה של מים בנחל במשך רוב חודשי השנה. בעבר ניצלו את הגזעים הגבוהים והישרים של עצי הצפצפה להכנת קורות לגגות הבתים.
עין חסיל
לאחר שעולים כ-100 מ' בשביל מגיעים לגשרון עץ החוצה את הערוץ. בגדה הצפונית של הנחל נובע לאחר חורף גשום המעיין הקטן עין חסיל. ליד קיר אבן, בצל עצי צפצפה, מוצב כאן שולחן פיקניק. שמו העברי של המעיין שומר על צליל שמו הערבי – עין אל חאציל, שפירושו "מעיין היבול". מי המעיין הזה, כמו שאר המעיינות בסביבת צפת, הרוו בעבר חלקות ירק שסיפקו ירקות טריים לתושבי צפת.
קשה לומר כמה מעיינות בדיוק נובעים בפארק. קרקע הרנדזינה (קרקע גירנית בהירה) אינה נוטה לקלוט כמויות גדולות של מים, מה גם שאגן הניקוז הקולט את המים בפארק קטן למדי. מכיוון שכך, חלק מהמעיינות עונתיים, והמים מגיחים מהם רק בחורף.
מעין חסיל עולות מדרגות אחדות אל עין התכלת. מטיילים עם עגלות ילדים מוטב שישובו לגדה הדרומית של הערוץ ויעלו בשביל בצד זה של הגיא, משום שאין בו מדרגות.
עין התכלת
המעיין הגדול של הפארק נמצא במעלה הנחל, בראש השביל. זהו עין התכלת, שממנו נגזר שמו של הפארק. השם העברי הוא תרגום שמו הערבי של המעיין (עין א-זרקא, המעיין הכחול). כדי להגביר את שפיעת המעיין נחצבה בעבר נקבה המגדילה את חשיפתה של השכבה נושאת המים.
מי המעיין זורמים לבריכה ריבועית, המכוסה כיום בפרגולה. בעבר הוליכו את המים מהבריכה לערוגות גני הירק שעובדו למרגלותיה. קק"ל שיפצה את הבריכה ובנתה במדרון שמעליה קיר אבן חזק התומך בכביש מירון–צפת (כביש 89). עצי חרוב קשישים ובוסתן נטוע של עצי פרי מוסיפים גם הם יופי למקום. בצל החרוב שמעל למעיין יש שולחן פיקניק ופינות ישיבה. בצל עצי הזית הקשישים הסמוכים למעיין מוצבים עוד שני שולחנות פיקניק.
בחזרה לבריכות העליונות
מעין התכלת אין ברירה אלא לרדת בשביל במורד הגיא של נחל ביריה. נצעד עתה בגדה הצפונית. השביל פוגש דרך עפר רחבה וגשר. דרך העפר עוברת בתוואי של הדרך ההיסטורית שחיברה בעבר את ביריה לצפת.
עצי הברוש הגדולים שבצד הדרך מציינים את מקומו של בית קברות ערבי משלהי התקופה העות'מנית. בין הקברים צומחים עצי אלה קשישים. בחודש מארס יש כאן פריחה שופעת של מיני פרחים רבים, בהם סחלב איטלקי, סחלב השקיק ודבורנית דינסמור. בחודשים אפריל ומאי מעטרים את בית הקברות עמודי הפריחה הגבוהים של אירוס ארם נהריים, המצמיחים פרחים גדולים בצבע כחול-סגול.
השביל מגיע בחזרה לבריכות העליונות.
המסלול הדרומי - שביל המפל
השביל התלול יורד בגדה הדרומית של הנחל. אורכו עד לבריכות התחתונות כ-400 מ' בלבד, אך המדרון תלול, ובדרך חזרה יש לעלות 160 מדרגות.
כ-200 מ' משם חוצה את השביל תעלה מרושתת המנקזת נביעה קטנה. זהו שריד לעין אל עאפיא, שנבע כ-100 מ' מכאן במעלה ההר. למי המעיין ייחסו בעבר סגולות מרפא, ויהודי צפת נהגו להשתמש בהן להכנת מצות לפסח.
מעט הלאה בהמשך המסלול ניצבת פרגולה המעניקה מבט מרהיב אל פסגות הר אדיר, הר חירם והר מירון. ליד הפרגולה צומח עץ זית קשיש שגזעו המסוקס התפצל ברבות השנים לשניים.
טיפוס קל בשביל מדרגות מביא את המטייל לצומת שבילים. מי שיפנה ימינה יגיע חיש קל למפל בגובה של כ-10 מ', שמימיו נופלים אל בריכה רדודה. שולי הבריכה וקיר המפל מעוטרים בצמחי השרך שערות שולמית ובעצי תאנה.
נשוב בחזרה לשביל ונרד אל הבריכות התחתונות. הן "מאולפות" פחות מהבריכות העליונות ומקיימות מגוון גדול יותר של בתי גידול בשירות עולם הטבע של הפארק. זהו גם קצה המסלול. מכאן יש לשוב לרכב שבשער הכניסה לפארק.