เป็นเทือกเขากั้นเขตแด น ระหว่างจังหวัดลำพูนที่ตำบลทาปลาดุก อำเภอแม่ทา และตำบลบ้านเอื้อมอำเภอเมืองลำปาง ตำบลเวียงตาล ตำบลวอแก้ว อำเภอห้างฉัตร จังหวัดลำปางที่อำเภอห้างฉัตรและอยู่กึ่งกลางเส้นทางคมนาคมทางรถไฟ ระหว่างลำปาง-ลำพูน ประกาศเป็นอุทยานแห่งชาติเมื่อวันที่ 6 มีนาคม พ.ศ . 2518 มีเนื้อที่ทั้งสิ้น 159,556 ไร่ ดอยขุนตาลประกอบด้วยป่าไม้หลายลักษณะ มีทั้ง ป่าดงดิบ และป่าสน มี 4 ยอดเขา จากเชิงดอยถึงยอดสูงสุดต้องเดินเท้าประมาณ 7 กิโลเมตร
 สภาพป่าของดอยขุนตาล แบ่งออกเป็น 3 ประเภท ตามระดับความสูงของพื้นที่เหนือระดับน้ำทะเล
1. ที่ความสูงระดับต่ำ (352-850 เมตร) แต่เดิมบริเวณนี้เป็นป่าสัก ปัจจุบันประกอบด้วยป่าที่กำลังฟื้นสภาพที่มีไผ่ผสมกับไม้ผลัดใบ หรือป่าผลัดใบ (ป่าเบญจพรรณ) ขึ้นอยู่

2. ที่ความสูงระดับปานกลาง (850-1,000 เมตร) เป็นบริเวณที่ต่อเนื่องระหว่างป่าผลัดใบระดับต่ำกับป่าดิบสน เกิดเป็นป่าที่ผสมระหว่างป่าดิบกับป่าผลัดใบ โดยพบทั้งสนสองใบ และสนสามใบ

3. ที่ความสูงระดับยอดเขา (1,000-1,373 เมตร) ป่าบริเวณนี้ส่วนใหญ่ประกอบด้วยไม้เนื้อแข็งเป็นส่วนใหญ่ และมีสนสามใบปะปนด้วย

อุโมงค์ขุนตาล มีวิศวกรช่างเยอรมันมาสำรวจการเจาะอุโมงค์ซึ่งเป็นหินแกรนิต เมื่อปี พ.ศ. 2450 ในสมัยสมเด็จพระเจ้าอยู่หัวรัชกาลที่ 5 และเสร็จสิ้นเมื่อปี พ.ศ.2461 นับเป็นการเปิดเส้นทางคมนาคมสู่ภาคเหนือที่สำคัญครั้งหนึ่งของไทยเลยทีเดียว แต่อย่างไรก็ดีการเจาะอุโมงค์นี้เป็นการเสี่ยงอันตรายอย่างยิ่งจนเกิดอุบัติเหตุทำให้เสียชีวิตบ่อยครั้ง คนงานที่มาเป็นกรรมกรรับจ้างขุดเจาะอุโมงค์ส่วนมากจะเป็นชาวอีสานและคนพื้นเมือง 
          
อุโมงค์นี้ขุดทะลุภูเขาบริเวณใจกลางอุทยาน ฯ ระหว่างจังหวัดลำปางและลำพูน เป็นอุโมงค์รถไฟที่ยาวที่สุดในประเทศไทย มีความยาวทั้งสิ้น 1,352 เมตร รถไฟใช้เวลาวิ่งผ่านอุโมงค์นี้เป็นเวลากว่า 5 นาที ใช้เวลาสร้างตั้งแต่ พ.ศ. 2450 ถัดจากอุโมงค์รถไฟไปทางที่ทำการอุ ทยานฯ ราว 1,000 เมตร มีพลับพลารัชกาลที่ 5 เมื่อครั้งเสด็จฯมาดอยขุนตาล 
       
สถานที่น่าสนใจภายในอุทยานฯ ได้แก่
      
ย. 1 ตั้งอยู่ห่างจากที่ทำการอุทยานฯ ราว 1,100 เมตร ในอดีต ย ย่อมาจาก จุดยุทธศาสตร์ และเรียกกันต่อมาจนถึงปัจจุบัน การรถไฟแห่งประเทศไทยสร้างบ้านพัก ย.1 เมื่อ พ.ศ. 2460 เคยเป็นที่ประทับพักแรมของกรมพระกำแพงเพชรอัครโยธิน ครั้งเสด็จมาเป็นแ ม่งานในการก่อสร้างอุโมงค์ขุนตาล ปัจจุบันบ้านพักของการรถไฟที่เปิดให้บริการนักท่องเที่ยว มีทั้งหมด 3 หลัง พักได้ 8-12 คน ราคา 900-1,000 บาท โดยต้องไปจองด้วยตัวเองที่สถานีรถไฟหัวลำโพง ในเวลาราชการ สอบถามรายละเอียดเพิ่มเติมได้ที่ การรถไฟแห่งประเทศไทย โทร . 0 2225 6964

ย. 2 ตั้งอยู่ห่างจาก ย. 1 ประมาณ 800 เมตร พื้นที่บริเวณนี้เป็นจุดยุทธศาสตร์ทหารไทย หลังสมัยสงครามโลกครั้งที่ 2 ม.ร.ว.คึกฤทธิ์ ปราโมช อดีตนายกรัฐมนตรีซื้อพื้นที่ดังกล่าวและสร้างบ้านพัก ทำสวน เมื่อไปถึงจะเห็นสวนลิ้นจี่และต้นไม้เมือง หนาว เช่น ลูกแพร์ ลูกพลับและทุ่งสน ระหว่างทาง จาก ย.1 ไป ย. 2 มีน้ำตกตาดเหมย เป็นน้ำตกขนาดเล็ก สูงประมาณ 10 เมตร มีทางแยกด้านซ้ายไปยังตัวน้ำตกประมาณ 1,500 เมตร  บริเวณ ย. 2 มีเรือนพักรับรอง 4 หลัง ราคา 100 บาท ในกรณีที่นักท่องเที่ยวนำเต็นท์มาเอง เสียค่าพื้นที่กางเต็นท์ คนละ 30 บาท ผู้สนใจติดต่อจองบ้านพักได้ที่อุทยานฯ โทร. 08 1706 3631 กรุงเทพฯ โทร.0 2562 7060 หรือ www.dnp.go.th

ย. 3 อยู่ถัดจาก ย. 2 ขึ้นไปประมาณ 3,600 เมตร หลังจากสร้างทางรถไฟเสร็จเรียบร้อยแล้วคณะมิชชั่นนารีอเมริกันคริสตจักรได้มาสร้างบ้านพักในบริเวณนี้และมาพักผ่อนทุกเดือนเมษายนของทุกปี ปัจจุบันบ้านพักดังกล่าวอยู่ในความดูแลของมหาวิทยาลัยพ ายัพ ลักษณะที่พักเป็นบ้านไม้หลังใหญ่ มีทั้งหมด 5 หลัง ราคา 100 บาท/คน/คืน หากนักท่องเที่ยวนำเต็นท์ไปเองเสียค่าพื้นที่กางเต็นท์ คนละ 20 บาท/คืน มีอุปกรณ์ทำครัว สามารถประกอบอาหารได้ (เนื่องจากไม่มีร้านอาหารบริการ หรือจะนำอาหารไปเอง) ติดต่อจองบ้านพักได้ ที่ คณะกรรมการขุนตาล วิทยาลัยภาคพายัพ โทร. 0 5324 1255, 08 9261 5518 ในวันและเวลาราชการ นอกจากนี้บริเวณ ย.3 ยังมีน้ำตกตาดเหมยที่นักท่องเที่ยวสามารถเดินไปเที่ยวได้จาก บ้านพัก

ย. 4 อยู่ถัดจาก ย. 3 ขึ้นไปอีกราว 1,500 เมตร เป็นยอดสูงที่สุดของดอยแห่งนี้ แม้ระยะจะไม่ไกลกันนักแต่เป็นช่วงที่ชันมาก จุด ย.4 นี้เป็นที่ส่องกล้องซึ่งเรียกว่าม่อนส่องกล้องทำให้เห็นตัวจังหวัดลำปาง จากยอดดอยสามารถมองเห็นทิวทัศน์เบื้อง ล่างได้เป็นมุมกว้าง ส่วนมากมักนิยมไปเฝ้าชมพระอาทิตย์ขึ้นยามเช้าซึ่งมีความสวยงามน่าประทับใจ

นอกจากนั้นทางอุทยานฯ ได้จัดทำ เส้นทางศึกษาธรรมชาติ เส้นสันผักชี  ระยะทาง 1,500 เมตร ใช้เวลาในการเดินประมาณ 1ชั่วโมง 30 นาที แต่ละจุดจะมีป้ายสื่อความไว้ทั้ง 11 จุด

ค่าธรรมเนียมเข้าอุทยานแห่งชาติดอยขุนตาล คนไทย ผู้ใหญ่ 20 บาท เด็ก 10 บาท ต่างชาติ ผู้ใหญ่ 100 บาท เด็ก 50 บาท

ที่พัก  ทางอุทยานฯ มีบริการบ้านพัก จำนวน 6 หลัง พักได้ 6-9 คน ราคา 1,500-4,500 บาท ลานพักแรมพักได้ 48 คน ราคา 4,800 บาท ทางอุทยานมีเต็นท์ไว้บริการนักท่องเที่ยว พักได้ 2-3 คน ราคา 270 บาท และในกรณีที่นำเต็นท์มาเองเสียค่าพื้นที่กา งเต็นท์คนละ 30 บาท/คืน รายละเอียดเพิ่มเติมติดต่อ กรมอุทยานแห่งชาติสัตว์ป่าและพันธุ์พืช โทร. 0 2562 0760 หรืออุทยานแห่งชาติดอยขุนตาล โทร. 0 5351 8762 หรือสำรองที่พักด้วยตนเองที่ www.dnp.go.th
      
การเดินทาง  สามารถใช้เส้นทางได้ดังนี้
รถไฟ เป็นทางที่สะดวกที่สุด สายเหนือลงที่สถานีรถไฟขุนตาลแล้วเดินเท้าขึ้นที่ทำการอุทยานฯ ระยะทางประมาณ 1.3 กิโลเมตร 
รถยนต์  ไปตามเส้นทางหลวงหมายเลข 11 แล้วแยกเข้าสู่อุทยานฯ ดอยขุนตาล ระหว่างกิโลเมตรที่ 46 และ 47 ซึ่งเป็นถนนลาดยางระยะทางประมาณ 18 กิโลเมตร เป็นถนนลาดยาง มีความสูงชันควรใช้รถสภาพดีรถบัสไม่สามารถขึ้นได้