มีพื้นที่ครอบคลุมอำเภอเมือง อำเภอพรรณานิคม อำเภอภูพาน อำเภอกุดบาก จังหวัดสกลนคร และอำเภอสมเด็จ อำเภอห้วยผึ้ง มีเนื้อที่ประมาณ 655 ตารางกิโลเมตรหรือ 415439 ไร่ ประกาศเป็นอุทยานฯ เมื่อวันที่ 13 พฤศจิกายน 2515 ตั้งอยู่บนเทือกเขาภูพานตามเส้นทางสายสกลนคร-กาฬสินธุ์ ห่างจากตัวเมืองประมาณ 25 กิโลเมตร ประกอบด้วยป่าที่อุดมสมบูรณ์และมีธรรมชาติที่สวยงาม เช่น น้ำตก ถ้ำ หน้าผา ทิวทัศน์ตามธรรมชาติ ตลอดจนพื้นป่าแห่งนี้ในอดีตได้ชื่อว่าเป็นปัญหาทางด้านการเมือง และในสมัยสงครามโลกครั้งที่ 2 ก็ยังเป็นแหล่งสะสมอาวุธยุทธภัณฑ์ที่ใช้สำหรับต่อต้านทหารกองทัพญี่ปุ่นซึ่งนับเป็นประวัติศาสตร์ ปัจจุบันมีเนื้อที่ประมาณ 665.34 ตารางกิโลเมตรหรือ 415439ไร่