อุทยานแห่งชาติภูพาน ปัจจุบันมีพื้นที่ครอบคลุมท้องที่อำเภอพรรณานิคม อำเภอเมือง อำเภอกุดบาก อำเภอภูพาน จังหวัดสกลนคร อำเภอสมเด็จ อำเภอห้วยผึ้ง จังหวัดกาฬสินธุ์ ประกอบด้วยป่าที่อุดมสมบูรณ์และมีธรรมชาติที่สวยงาม เช่น น้ำตก ถ้ำ หน้าผาทิวทัศน์ตามธรรมชาติ ตลอดจนพื้นป่าแห่งนี้ในอดีตได้ชื่อว่าเป็นปัญหาทางด้านการเมือง และในสมัยสงครามโลกครั้งที่ 2 ก็ยังเป็นแหล่งสะสมอาวุธยุทธภัณฑ์ที่ใช้สำหรับต่อต้านทหารกองทัพญี่ปุ่นซึ่งนับเป็นประวัติศาสตร์ มีเนื้อที่ประมาณ 415,439 ไร่ หรือ 664.70 ตารางกิโลเมตร

ตามมติคณะรัฐมนตรีเมื่อวันที่ 7 ตุลาคม 2502 ให้กำหนดป่าเขาภูพานหรือที่เรียกกันโดยทั่วไปว่า “ป่าเขาชมภูพาน” จังหวัดสกลนคร และจังหวัดกาฬสินธุ์ และป่าอื่นๆ ในท้องที่จังหวัดต่างๆ รวม 14 ป่า เป็นอุทยานแห่งชาติเพื่ออนุรักษ์ทรัพยากรธรรมชาติเอาไว้เป็นการถาวรเพื่อประโยชน์ส่วนรวม กรมป่าไม้ได้เสนอจัดตั้งป่าภูพานเป็นอุทยานแห่งชาติ โดยได้มีประกาศคณะปฏิวัติ ฉบับที่ 244 ลงวันที่ 3 พฤศจิกายน 2515 กำหนดบริเวณที่ดินป่าภูพานในท้องที่ตำบลนาใน ตำบลไร่ ตำบลนาหัวบ่อ อำเภอพรรณานิคม ตำบลโคกภู ตำบลนาม่อง อำเภอกุดบาก และตำบลห้วยยาง ตำบลพังขว้าง อำเภอเมืองสกลนคร จังหวัดสกลนคร และตำบลแซงบาดาล อำเภอสมเด็จ จังหวัดกาฬสินธุ์ เนื้อที่ 418,125 ไร่ หรือ 669 ตารางกิโลเมตร เป็นอุทยานแห่งชาติ ซึ่งลงประกาศในราชกิจจานุเบกษา เล่ม 89 ตอนที่ 170 ลงวันที่ 13 พฤศจิกายน 2515 นับเป็นอุทยานแห่งชาติลำดับที่ 7 ของประเทศ

จังหวัดกาฬสินธุ์ได้มีหนังสือที่ กส 09/598 ลงวันที่ 12 มกราคม 2516 รายงานว่า ตามประกาศคณะปฏิวัติ ฉบับที่ 244 ลงวันที่ 3 พฤศจิกายน 2515 กำหนดให้ที่ดินป่าภูพานเป็นอุทยานแห่งชาตินั้น ปรากฏว่ามีพื้นที่บางส่วนในบางตำบลของจังหวัดกาฬสินธุ์เป็นเขตอุทยานแห่งชาติแต่ไม่ได้ระบุชื่อตำบลลงไว้ กรมป่าไม้จึงได้ดำเนินการตรวจสอบแนวเขตอุทยานแห่งชาติใหม่ โดยได้มีพระราชกฤษฎีกายกเลิกประกาศคณะปฏิวัติ และกำหนดบริเวณที่ดินป่าภูพานในท้องที่ตำบลนาใน ตำบลไร่ ตำบลนาหัวบ่อ อำเภอพรรณานิคม ตำบลพังขว้าง ตำบลห้วยยาง อำเภอเมือง ตำบลนาม่อง ตำบลโคกภู อำเภอกุดบาก จังหวัดสกลนคร และตำบลแซงบาดาล อำเภอสมเด็จ ตำบลคำบง อำเภอกุฉินารายณ์ จังหวัดกาฬสินธุ์ ให้เป็นอุทยานแห่งชาติ ซึ่งลงประกาศในราชกิจจานุเบกษา เล่ม 92 ตอนที่ 106 ลงวันที่ 6 มิถุนายน 2518