ต่อมาสำนักงานป่าไม้เขตพิษณุโลกได้มีหนังสือที่ กษ 0725.07/5819 ลงวันที่ 11 สิงหาคม 2536 เรื่อง ขอจัดตั้งวนอุทยานแห่งชาติภูสอยดาวเป็นอุทยานแห่งชาติภูสอยดาว ได้รายงานให้กรมป่าไม้ทราบว่า พื้นที่วนอุทยานแห่งชาติภูสอยดาวซึ่งตั้งอยู่ในเขตป่าสงวนแห่งชาติป่าน้ำปาด ท้องที่อำเภอน้ำปาด จังหวัดอุตรดิตถ์ และเขตป่าไม้ถาวรตามมติคณะรัฐมนตรีป่าภูสอยดาว ท้องที่อำเภอชาติตระการ จังหวัดพิษณุโลก เป็นพื้นที่ที่มีสภาพป่าค่อนข้างสมบูรณ์ ปกคลุมไปด้วยป่าธรรมชาติที่สวยงาม เป็นแหล่งต้นน้ำลำธาร สภาพพื้นที่โดยทั่วไปเป็นภูเขาสูงชัน บางจุดสูงจากระดับน้ำทะเล 1,600 เมตร เป็นแหล่งที่อยู่อาศัยของสัตว์ป่า และเป็นพื้นที่ชายแดนติดต่อประเทศลาว ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อความมั่นคงของชาติ มีจุดเด่นที่น่าสนใจเป็นที่ดึงดูดให้ประชาชน นักท่องเที่ยวเข้ามาเที่ยวชม ได้แก่ น้ำตก 5 ชั้น ชื่อว่า ภูสอยดาว มีเนื้อที่กว้าง 1,000 ไร่ มีความสวยงามมากและพื้นที่ใกล้เคียงยังมีสภาพป่าธรรมชาติที่สมบูรณ์ สามารถผนวกเป็นเขตอุทยานแห่งชาติได้อีกเป็นจำนวนมาก จึงเห็นสมควรที่จะรักษาพื้นที่ป่าแห่งนี้ไว้เป็นพื้นที่ป่าอนุรักษ์ โดยกำหนดให้เป็นอุทยานแห่งชาติภูสอยดาว

ลักษณะภูมิประเทศ
ลักษณะภูมิประเทศเป็นเทือกเขาสลับซับซ้อนตั้งแต่ทิศเหนือจดทิศใต้ เป็นเทือกเขากั้นพรมแดนระหว่างประเทศไทยกับสาธารณรัฐประชาธิปไตยประชาชนลาว มีความสูงจากระดับน้ำทะเลตั้งแต่ 500-1,800 เมตร พื้นที่ส่วนใหญ่เป็นภูเขาและป่าไม้ประมาณร้อยละ 85 ของพื้นที่ทั้งหมด เป็นที่ราบประมาณร้อยละ 15 ของพื้นที่ทั้งหมด เป็นแหล่งต้นน้ำลำธารของลำน้ำภาค และลำน้ำปาด

ลักษณะภูมิอากาศ
อากาศเย็นสบายตลอดปี อุณหภูมิสูงเฉลี่ย 35.0 องศาเซลเซียส อุณหภูมิต่ำสุดเฉลี่ย 13.0 องศาเซลเซียส อุณหภูมิโดยเฉลี่ยทั่วไป 27.0 องศาเซลเซียส ปริมาณน้ำฝนเฉลี่ย 1,334.4 มิลลิเมตร/ปี ฤดูฝนเริ่มตั้งแต่เดือนพฤษภาคมถึงเดือนตุลาคม ฤดูหนาวเริ่มตั้งแต่เดือนพฤศจิกายนถึงเดือนกุมภาพันธ์ ฤดูร้อนเริ่มตั้งแต่เดือนเมษายนถึงเดือนมิถุนายน

พืชพรรณและสัตว์ป่า
สภาพป่าในพื้นที่ที่จัดตั้งเป็นอุทยานแห่งชาติภูสอยดาว มีความหลากหลายผสมกัน มีความต่าง ระดับของพื้นที่มาก ในพื้นที่ประกอบด้วย

ป่าสนเขา พบขึ้นในระดับความสูงจากน้ำทะเล 1,400 เมตรขึ้นไป เป็นป่าผืนใหญ่ขึ้นเป็นกลุ่ม ชนิดไม้ที่สำคัญที่พบได้แก่ สนสามใบ ก่อชนิดต่างๆ พืชพื้นล่างเป็นพวกหญ้าชนิดต่างๆ ดอกไม้ดิน เช่น ดอกหงอนนาค ดอกกุง เป็นต้น

ป่าดิบเขา พบในพื้นที่ระดับความสูงจากระดับน้ำทะเล 1,000 เมตรขึ้นไป ชนิดไม้ที่ขึ้นประกอบด้วย ก่อ ทะโล้ จำปาป่า กำลังเสือโคร่ง พืชพื้นล่างและพืชอิงอาศัยเป็นพวกพืชในตระกูลขิง ข่า กูด กล้วยไม้ เป็นต้นไม้พุ่มชนิดต่างๆ

ป่าดิบชื้น พบขึ้นอยู่ทั่วไปในเขตอุทยานห่งชาติในระดับความสูงจากน้ำทะเล 400-1,000 เมตร พันธุ์ไม้สำคัญได้แก่ กระบาก ยาง จำปีป่า พะอง ก่อเดือย ก่อรัก พืชพื้นล่างและพืชอิงอาศัยได้แก่ สะบ้า กูด และกล้วยไม้ชนิดต่างๆ

ป่าดิบแล้ง พบมากตอนกลางของพื้นที่อุทยานแห่งชาติในบริเวณที่เป็นหุบเขา พันธุ์ไม้ที่ขึ้นมี ตะแบกใหญ่ สมพง พะยอม ตะเคียนทอง มะค่าโมง ยมหอม กระบก ฯลฯ

ป่าเบญจพรรณ พบอยู่ทั่วไปในแขตอุทยานแห่งชาติ ในระดับความสูงจากน้ำทะเล 300-600 เมตร บริเวณที่ราบเชิงเขา พันธุ์ไม้ที่พบได้แก่ ตะแบก แดง ชิงชัน ประดู่ สมอพิเภก ตีนนก ตะคร้ำ พืชพื้นล่างได้แก่ ไผ่และหญ้าชนิดต่างๆ

ป่าเต็งรัง พบขึ้นในพื้นที่บริเวณตอนล่างและตอนบน ขึ้นอยู่ในไหล่เขา เนินเขา และบริเวณที่ราบซึ่งเป็นดินลูกรัง ประกอบด้วย เต็ง รัง เหียง มะขามป้อม ส้าน อ้อยช้าง มะกอกป่า พืชพื้นล่างประกอบด้วยหญ้าคา และหญ้าเพ็ก เป็นต้น

ส่วนสัตว์ป่ามีอยู่ชุกชุมหลายชนิดที่พบเห็นและปรากฏร่องรอยได้แก่ เลียงผา กวางป่า เสือโคร่ง เก้ง หมีควาย หมูป่า ลิง อีเห็น เม่น กระต่ายป่า ไก่ป่า ไก่ฟ้าพญาลอ นกเขาไฟ นกขุนทอง นกกระปูดใหญ่ งูจงอาง งูเหลือม ตะกวด ตะพาบน้ำ เป็นต้น

อุทยานแห่งชาติภูสอยดาว มีสภาพภูมิทัศน์ที่สวยงาม ทิวเขาส่วนมากทอดตัวจากทิศตะวันออกสู่ทิศตะวันตกมีความลดหลั่นสูงสลับซับซ้อน หุบเขา เนินเขา ก่อให้เกิดภาพรวมของภูมิทัศน์ที่สวยงามทั้งในการมองมุมกว้างและมุมแคบ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในยามเช้ามีเมฆหมอกปกคลุม อีกทั้งสภาพอากาศโดยทั่วไปค่อนข้างเย็น และความชื้นในอากาศทุกฤดูก็มีอยู่สูง ก่อให้เกิดความชุ่มชื้นของอากาศน่าพักผ่อนหย่อนใจ ในฤดูหนาวอุณหภูมิโดยทั่วไปอยู่ระหว่าง 1-20 องศาเซลเซียส ส่วนในฤดูร้อนมีลมจากหุบเขาพัดผ่านจากทิศตะวันตกเฉียงใต้ ทำให้อากาศเย็นสบายไม่ร้อน

อุทยานแห่งชาติเปิดให้ขึ้นลานสนภูสอยดาว ตั้งแต่เวลา 8.00 - 14.00 น. ของทุกวัน โดยมีช่วงเวลาที่เหมาะสมต่อการเดินทางไปเยือนดังนี้ ช่วงเดือนกันยายน - ต้นพฤศจิกายน บนลานสนภูสอยดาวจะเต็มไปด้วยพรรณไม้ดอกนานาชนิด เช่น หงอนนาค สร้อยสุวรรณา กระดุมเงิน บานสะพรั่งอวดความงามทั่วลานสนสามใบ ช่วงกลางเดือนพฤศจิกายน - กลางเดือนมกราคม เป็นช่วงที่อากาศหนาวเย็น เหมาะแก่การสัมผัสความหนาวเย็นพร้อมชมทิวทัศน์ที่สวยงาม ชมพระอาทิตย์ขึ้นและพระอาทิตย์ตกที่สวยงามไม่แพ้ที่ใดในประเทศไทย เป็นช่วงที่กล้วยไม้รองเท้านารีพันธุ์อินทนนท์ ออกดอกอวดสายตาผู้ที่ขึ้นไปเยือน รวมถึงใบเมเปิลแดงที่เปลี่ยนสีเพิ่มสีสันแก่ลานให้น่าสนใจมากขึ้น และในช่วงตั้งแต่วันที่ 15 มกราคม-31 มิถุนายน ของทุกปี อุทยานแห่งชาติปิดการพักแรมบนลานสนภูสอยดาว

ลานสนสามใบภูสอยดาว
เป็นพื้นที่ป่าธรรมชาติ มีพื้นที่ประมาณ 1,000 กว่าไร่ เป็นที่ราบบนเทือกเขาภูสอยดาว ตั้งอยู่สูงจากระดับน้ำทะเลประมาณ 1,633 เมตร สภาพพื้นที่ของลานสนสามใบจะเป็นเนินสูงต่ำสลับกันไป เป็นป่าสนสามใบ พืชชั้นล่างเป็นทุ่งหญ้ากว้างใหญ่ ช่วงฤดูฝน เดือนสิงหาคมถึงเดือนกันยายนของทุกปี กลางทุ่งหญ้ามีดอกไม้ดินชูช่อแย่งกันออกดอกเป็นกลุ่มหนาแน่น เช่น ดอกหงอนนาคจะมีดอกสีม่วง ดอกสร้อยสุวรรณาจะมีดอกสีเหลือง และดอกหญ้ารากหอมจะมีดอกสีม่วงเข้มสวยงามมาก ฤดูหนาวจะมีอุณหภูมิระหว่าง 1-5 องศาเซลเซียส มีดอกกระดุมเงิน, กล้วยไม้รองเท้านารีอินทนนท์ ,ใบเมเปิลซึ่งจะเปลี่ยนเป็นสีแดงสวยงามมาก การเดินทางไปเที่ยวลานสนสามใบภูสอยดาว ต้องเดินทางเท้าจากน้ำตกภูสอยดาวริมเส้นทางหลวงแผ่นดินหมายเลข 1268 ขึ้นสู่ยอดภูสอยดาวระยะทางประมาณ 6.5 กิโลเมตร ใช้เวลาเดินเท้าประมาณ 4-6 ชั่วโมง โดยระหว่างเดินเท้าขึ้นสู่ลานสนสามใบภูสอยดาวจะพบ สภาพป่าที่สมบูรณ์และสวยงามมาก ยอดสูงสุดของภูสอยดาวสูงจากระดับน้ำทะเล 2,102 เมตร ซึ่งสูงเป็นอันดับ 4 ของประเทศไทย
กิจกรรม -ชมพรรณไม้ - เดินป่าศึกษาธรรมชาติ - แค็มป์ปิ้ง - ชมทิวทัศน์

น้ำตกภูสอยดาว
ตั้งอยู่ในท้องที่ตำบลห้วยมุ่น อำเภอน้ำปาด จังหวัดอุตรดิตถ์ เป็นน้ำตกขนาดกลางในลำห้วยน้ำพายไหลลงสู่แม่น้ำปาดที่อำเภอน้ำปาด มีชั้นน้ำตกทั้งหมด 5 ชั้น แต่ละชั้นมีชื่อไว้อย่างไพเราะว่า ภูสอยดาว สกาวเดือน เหมือนฝัน กรรณิการ์ และสุภาภรณ์ มีน้ำไหลตลอดปี อยู่ริมเส้นทางหลวงแผ่นดินหมายเลข 1268 ใกล้กับที่ทำการอุทยานแห่งชาติ
กิจกรรม -เที่ยวน้ำตก

น้ำตกสายทิพย์
ตั้งอยู่บนรอยต่อระหว่างป่าดิบชื้นกับป่าสนเขา เป็นน้ำตกขนาดเล็ก มีสายน้ำไหลลดหลั่นลงมาตามชั้นเตี้ยๆ รวม 7 ชั้น ความสูงแต่ละชั้นประมาณ 5-10 เมตร ฤดูฝนน้ำจะไหลแรงมองดูสวยงามมากและมีน้ำไหลตลอด สภาพป่าโดยรอบน้ำตกมีความชุ่มชื้นมาก จึงมีมอสสีเขียวขึ้นปกคลุมทั่วไปตามก้อนหินริมน้ำ เมื่อขึ้นเที่ยวบนลานสนสามใบภูสอยดาวสามารถเที่ยวน้ำตกแห่งนี้ได้ด้วย
กิจกรรม -เที่ยวน้ำตก

ลานหินลำน้ำภาค
ตั้งอยู่ในท้องที่ตำบลบ่อภาค อำเภอชาติตระการ จังหวัดพิษณุโลก เป็นหินธรรมชาติที่เกิดขึ้นสองริมฝั่งลำน้ำภาคไหลลงแม่น้ำแดงน้อย ที่อำเภอชาติตระการ มีความกว้างของลานหินฝั่งละประมาณ 10-15 เมตร ยาวประมาณ 100 เมตร

สถานที่ติดต่อ
อุทยานแห่งชาติภูสอยดาว
ต.ห้วยมุ่น อ. น้ำปาด จ. อุตรดิตถ์ 53110
โทรศัพท์ 0 5541 9234-5

การเดินทาง
รถยนต์
• จากจังหวัดพิษณุโลก ไปตามทางหลวงแผ่นดินหมายเลข 11 แล้วแยกเข้าทางหลวงแผ่นดินหมายเลข 1246 ถึงบ้านแพะแยกเข้าทางหลวงหมายเลข 1143 ผ่านอำเภอชาติตระการ แยกเข้าทางหลวงหมายเลข 1237 ผ่านบ้านบ่อภาคไปบรรจบกับเส้นทางแผ่นดินหมายเลข 1268 ถึงน้ำตกภูสอยดาว อุทยานแห่งชาติภูสอยดาว รวมระยะทางประมาณ 188 กิโลเมตร
• จากจังหวัดอุตรดิตถ์ใช้ทางหลวงจังหวัดหมายเลข 1047 (อุตรดิตถ์-น้ำปาด) จนถึงอำเภอน้ำปาดแล้วเข้าสู่ทางหลวงจังหวัดหมายเลข 1239 ไปอีก 47 กิโลเมตร จึงเข้าสู่ทางหลวงจังหวัดหมายเลข 1268 ไปอีก 18 กิโลเมตร จะถึงที่ทำการอุทยานแห่งชาติ รวมระยะทางประมาณ 133 กิโลเมตร

รถโดยสารประจำทาง
การเดินทางด้วยรถโดยสารวิธีที่ 1
• ช่วงที่ 1 จากกรุงเทพฯ ขึ้นรถโดยสารที่สถานีขนส่งหมอชิต สายกรุงเทพฯ-พิษณุโลก ไปลงที่จังหวัดพิษณุโลก
• ช่วงที่ 2 จากจังหวัดพิษณุโลก เดินทางด้วยรถโดยสารระหว่างอำเภอ ไปอำเภอชาติตระการ ระยะทางประมาณ 100 กิโลเมตร
• ช่วงที่ 3 จากอำเภอชาติตระการ เดินทางด้วยรถสองแถว ซึ่งมีวันละ 1 เที่ยว รถออกเดินทางไม่เกิน 09.00 น. ไปที่ทำการอุทยานแห่งชาติภูสอยดาว ระยะทางประมาณ 70 กิโลเมตร

การเดินทางด้วยรถโดยสารวิธีที่ 2
• ช่วงที่ 1 จากกรุงเทพฯ ขึ้นรถโดยสารที่สถานีขนส่งหมอชิต สายกรุงเทพฯ-พิษณุโลก ไปลงที่จังหวัดพิษณุโลก
• ช่วงที่ 2 จากจังหวัดพิษณุโลก เดินทางด้วยรถรับจ้างเหมาไป-กลับ ราคาประมาณ 2,600 บาท ไปอุทยานแห่งชาติภูสอยดาว ระยะทางประมาณ 170 กิโลเมตร

หมายเหตุ หากนักท่องเที่ยวเดินทางไปถึงอุทยานแห่งชาติภูสอยดาวแล้ว ไม่สามารถขึ้นยอดภูสอยดาวได้ทัน (อุทยานแห่งชาติเปิดให้ขึ้นลานสนภูสอยดาวตั้งแต่เวลา 8.00 - 14.00 น.) ทางอุทยานแห่งชาติได้จัดเตรียมสถานที่กางเต็นท์ไว้บริการ บริเวณที่ทำการอุทยานแห่งชาติที่อยู่ด้านล่างไว้แล้ว

สถานที่กางเต็นท์/เต็นท์
อุทยานแห่งชาติจัดเตรียมเต็นท์และสถานที่กางเต็นท์ ไว้ให้บริการนักท่องเที่ยว การสำรองที่พักเต็นท์สามารถติดต่อสอบถามรายละเอียดและสำรองที่พักเต็นท์ได้กับอุทยานแห่งชาติโดยตรง

ที่จอดรถ
มีที่จอดรถให้บริการแก่นักท่องเที่ยว

บริการอาหาร
มีร้านอาหารไว้บริการนักท่องเที่ยว

ศูนย์บริการนักท่องเที่ยว
มีศูนย์บริการนักท่องเที่ยว ให้บริการข้อมูลเกี่ยวกับอุทยานแห่งชาติ นักท่องเที่ยวสามารถเข้ามาขอรับบริการข้อมูลได้ทุกวัน ไม่เว้นวันหยุดราชการ ระหว่างเวลา 8.00 - 16.30 น.