มีพื้นที่ทั้งสิ้น 197 ตารางกิโลเมตร ครอบคลุมพื้นที่หลายอำเภอในจังหวัดขอนแก่น ได้แก่ อุบลรัตน์ ภูเวียง บ้านฝาง มัญจาคีรี และโคกโพธิ์ชัย และสองอำเภอในจังหวัดชัยภูมิ ได้แก่ บ้านแท่น และ แก่งคร้อ ที่ทำการอุทยานตั้งอยู่บริเวณอ่างเก็บน้ำอุบลรัตน์ เป็นทั้งแหล่งต้นน้ำของลำน้ำชี ลำน้ำพอง และแหล่งสมุนไพร พื้นที่ส่วนใหญ่เป็นภูเขา ป่าเต็งรัง ป่าดิบแล้ง ในบริเวณอุทยานมีจุดชมวิวอยู่หลายแห่ง ได้แก่ จุดชมวิวหินช้างสี เป็นกลุ่มหินใหญ่บนสันเขาป่าโสกแต้ ด้านข้างของหินมีรอยดินที่ช้างใช้ลำตัวสีก้อนหินติดอยู่ ใช้เวลาเดินเท้าจากที่ทำการประมาณ 2 ชั่วโมง หรือโดยรถยนต์จากสวนป่าโสกแต้ 8 กิโลเมตร จากจุดนี้จะมองเห็นทัศนียภาพของอ่างเก็บน้ำอุบลรัตน์ และเมืองขอนแก่น เดินเท้าจากจุดนี้ไป 30 นาทีจะเป็น จุดชมวิวพลาญชาด เป็นลานหินที่มีต้นชาดขึ้นอยู่ ถัดไปคือ ผาสวรรค์ เป็นหน้าผาบนเทือกเขาป่าโสกแต้อยู่บริเวณบ้านโนนสวรรค์ อำเภออุบลรัตน์ เป็นจุดชมทัศนียภาพของอ่างเก็บน้ำที่งดงามอีกจุดหนึ่ง ใช้เวลาเดินเท้าจากที่ทำการประมาณ 2 ชั่วโมง สถานที่น่าสนใจอีกแห่งหนึ่งก็คือ คำโพน เป็นบ่อหินกลมคล้ายปล่องภูเขาไฟเกิดจากสภาพทางธรณีวิทยา