อุทยานแห่งชาติภูสอยดาว ครอบคลุมพื้นที่อำเภอชาติตระการ จังหวัดพิษณุโลก และอำเภอน้ำปาด จังหวัดอุตรดิตถ์ ลักษณะภูมิประเทศเป็นภูเขาสูงตามแนวชายแดนไทย-ลาว บริเวณที่สูงที่สุดคือ ยอดภูสอยดาว สูงถึง ๒,๑๐๒ เมตร อากาศหนาวเย็นเกือบตลอดทั้งปี สภาพป่าส่วนใหญ่ยังอุดมสมบูรณ์ มีทุ่งหญ้าขนาดใหญ่ ในพื้นที่ที่เคยเป็นที่ทำกินของชาวเขาเผ่าม้ง แหล่งท่องเที่ยวในเขตอุทยานฯได้แก่ ป่าสน ทุ่งดอกไม้ หน้าผาจุด ชมวิว น้ำตกสายทิพย์ และน้ำตกภูสอยดาว พื้นที่ป่าสนสามใบ เหมาะแก่การมาเที่ยวชมในเดือนสิงหาคม-กันยายน เนื่องจากจะพบเห็นทะเลหมอกและดอกไม้ต่าง ๆ โดยเฉพาะดอกหงอนนาคขึ้นอยู่ทั่วไป และกล้วยไม้ป่าตามคาคบไม้ใหญ่ ระยะทางเดินทางจากเชิงเขา ๖.๕ กิโลเมตร บางช่วงเป็นเส้นทางชัน ใช้เวลาประมาณ ๔-๕ ชั่วโมง มีสถานที่กางเต็นท์และห้องสุขาบริการ
การเดินทาง ใช้เส้นทางพิษณุโลก-อ.วัดโบสถ์-บ้านโป่งแค-อ.ชาติตระการ-ภูสอยดาว ระยะทาง ๑๗๗ กิโลเมตร หรือ ใช้เส้นทางพิษณุโลก-บ้านแยง-อ.นครไทย-อ.ชาติตระการ-ภูสอยดาว ระยะทางรวม ๑๕๔ กิโลเมตร
รถโดยสาร/รถไฟ
๑. เดินทางโดยรถไฟหรือรถโดยสารจากกรุงเทพฯ ไปพิษณุโลก แล้วต่อรถโดยสารไป อำเภอชาติตระการ และโดยสารรถสองแถวสายชาติตระการ-บ้านร่มเกล้า รถออกทุกชั่วโมง ระหว่างเวลา ๐๙.๐๐-๑๖.๐๐ น. จากนั้นต้องจ้างเหมารถจากบ้านร่มเกล้าไปยังอุทยานฯ หรือเช่าเหมาจากอำเภอชาติตระการไปยังอุทยานฯ เลยก็ได้
๒. เดินทางโดยรถไฟหรือรถโดยสารจาก กรุงเทพฯ ไปอุตรดิตถ์ ต่อรถโดยสารที่ตลาด ต้นโพธิ์หรือหอนาฬิกาไปอำเภอน้ำปาด ใช้เวลา ๒ ชั่วโมงครึ่ง ลงรถที่หน้าโรงพยาบาลอำเภอน้ำปาด และเหมารถสองแถวไปภูสอยดาว ราคาประมาณ ๓๐๐ บาท ใช้เวลาเดินทางอีก ๓ ชั่วโมง (เป็นเส้นทางคดโค้งผ่านภูเขา)
บริเวณที่ทำการอุทยานฯ มีบ้านพักรับรอง ๓ หลัง ติดต่อล่วงหน้า โทร. ๐ ๕๕๔๑ ๙๒๓๔ หรือ HYPERLINK http://www.dnp.go.th www.dnp.go.th ที่อุทยานแห่งชาติภูสอยดาว ตำบลห้วยมุ่น อำเภอน้ำปาด จังหวัดอุตรดิตถ์ ๕๓๑๑๐ การพักค้างแรมบนลานสน ต้องนำเต็นท์มาเอง และติดต่อลูกหาบได้ที่ศูนย์บริการนักท่องเที่ยว