อุทยานแห่งชาติภูเรือมีพื้นที่ครอบคลุมท้องที่อำเภอภูเรือและอำเภอท่าลี่ จังหวัดเลย อาณาเขตด้านทิศเหนืออยู่ติดกับประเทศลาว รูปพรรณสันฐานของภูเรือมีรูปร่างลักษณะเหมือนเรือใหญ่บนยอดดอยสูงเป็นภูผาสีสันสะดุดตาหินบางก้อนมีลักษณะเหมือนถูกปั้นแต่งไว้ ชาวบ้านเรียกว่ากว้านสมอ โดยรอบๆ จะเห็นยอดดอยเป็นขุนเขาน้อยใหญ่ใกล้เคียงเป็นฝ้าขาวด้วยละอองน้ำ หมอก ปกคลุมไว้ท่ามกลางป่าอันอุดมสมบูรณ์ มีเนื้อที่ประมาณ 120.84 ตารางกิโลเมตร ในปี พ.ศ. 2519 อธิบดีกรมป่าไม้ เดินทางมาราชการที่อุทยานแห่งชาติภูกระดึง นายสุจินต์ เพชรดี ปลัดจังหวัดเลย ได้ให้ความเห็นว่า ควรส่งเสริมป่าภูเรือให้เป็นสถานที่ท่องเที่ยวของจังหวัด จากนั้นจังหวัดเลยจึงให้ทางอำเภอภูเรือสำรวจพื้นที่ป่าภูเรือ ซึ่งอำเภอภูเรือได้รายงานถึงจังหวัดเลยว่า พื้นที่ป่าภูเรือมีทรัพยากรธรรมชาติที่สวยงามสำคัญหลายแห่ง เช่น ป่าไม้ น้ำตก ทิวทัศน์ เหมาะที่จะจัดตั้งเป็นอุทยานแห่งชาติได้ กองอุทยานแห่งชาติ กรมป่าไม้ จึงได้ให้เจ้าหน้าที่ไปทำการสำรวจหาข้อมูลเบื้องต้นของป่าภูเรือ ท้องที่อำเภอภูเรือและอำเภอท่าลี่ จังหวัดเลย ปรากฏว่า ป่าแห่งนี้อยู่ในเขตป่าหมายเลข 23 ตามมติคณะรัฐมนตรี เมื่อวันที่ 12 พฤศจิกายน 2506 ให้รักษาไว้ให้เป็นป่าถาวรของชาติ พื้นที่ป่าภูเรือประกอบด้วยทิวเขาสูง สลับซับซ้อนเรียงรายเป็นรูปต่างๆ น่าพิศวงสลับกับที่ราบเป็นบางส่วน สาเหตุที่ขนานนามว่า “ภูเรือ” เพราะมีภูเขาลูกหนึ่งมีชะโงกผายื่นออกมาดูคล้ายสำเภาใหญ่ และที่ราบบนยอดเขามีลักษณะคล้ายท้องเรือตลอดจนมีธรรมชาติและทิวทัศน์ที่สวยงาม เหมาะสมที่จะจัดตั้งเป็นอุทยานแห่งชาติ