อุทยานแห่งชาติแม่ยม ตั้งอยู่ในพื้นที่ครอบคลุมของอำเภองาว จังหวัดลำปาง และอำเภอสอง จังหวัดแพร่ มีพื้นที่ประมาณ 284,218.75 ไร่ หรือ 454.75 ตารางกิโลเมตร มีลักษณะเป็นเทือกเขาสูงทั้งด้านทิศตะวันออกและทิศตะวันตกของพื้นที่ลาดมายังแม่น้ำยมที่ไหลผ่านตอนกลางของพื้นที่ มีเทือกเขาอย่างดอยหลวง ดอยยาว ดอยขุนห้วยแปะ และดอยโตน เป็นต้น ซึ่งเป็นต้นกำเนิดแม่น้ำและลำห้วย อย่างเช่น น้ำแม่ปุง น้ำแม่ลำ น้ำแม่เต้น น้ำแม่สะกึ๋น น้ำแม่เป๋า ห้วยผาลาด ห้วยแม่ปง ห้วยแม่พุง ห้วยแม่แปง ห้วยเค็ด ห้วยปุย ห้วยเลิม และห้วยแม่ปุ๊ เป็นต้น

ทางด้านทิศเหนือไปทิศใต้ เป็นบริเวณที่ราบลาดเอียง ระดับความสูงประมาณ 180 เมตรจากระดับน้ำทะเล บริเวณอำเภอสอง แล้วลดความสูงมาเป็น 157 เมตร ส่วนทางด้านแนวทิศตะวันออกและทิศตะวันตกนั้น มีพื้นที่ลาดเอียงสู่แม่น้ำยมทั้งสองด้าน ดินส่วนใหญ่เป็นดินลูกรังและดินร่วนปนทราย ชนิดหินเป็นหินชั้นและหินเชล

กรมป่าไม้ได้นำเสนอคณะกรรมการอุทยานแห่งชาติเห็นสมควรให้ออกพระราชกฤษฎีกากำหนดพื้นที่ดังกล่าวเป็นอุทยานแห่งชาติ เมื่อ 23 มกราคม 2527 โดยใช้ชื่อว่า “อุทยานแห่งชาติแม่ปุง” ต่อมาได้เปลี่ยนชื่อเป็น “อุทยานแห่งชาติแม่ยม” โดยกำหนดพื้นที่บริเวณที่ดินป่าแม่ปุง ป่าแม่เป้าและป่าแม่สอง ในท้องที่ตำบลเตาปูน ตำบลสะเอียบ อำเภอสอง จังหวัดแพร่ และป่าแม่งาวฝั่งซ้าย ในท้องที่ตำบลแม่ตีบ อำเภองาว จังหวัดลำปาง ให้เป็นอุทยานแห่งชาติ เมื่อวันที่ 1 มีนาคม 2529 เป็นอุทยานแห่งชาติลำดับที่ 51 ของประเทศ

จากการศึกษาสภาพเศรษฐกิจ สังคม และวัฒนธรรม คณะผู้ทำได้รวบรวมข้อมูลพื้นฐานระดับหมู่บ้าน และแนวทางพัฒนาการเกษตรระดับหมู่บ้านจากหน่วยงานที่เกี่ยวข้อง ได้แก่ ที่ทำการปกครองอำเภอท้องที่ สำนักงานเกษตร ศูนย์สงเคราะห์ชาวเขา เป็นต้น ประกอบการจัดทำแบบสอบถาม การสัมภาษณ์ หมู่บ้าน ทำการสำรวจภาคสนามเบื้องต้น พบว่ามีชุมชนที่อาศัยอยู่ในอาณาเขตต่อเนื่อง หรือทำกินเกี่ยวข้องกับอุทยานแห่งชาติแม่ยมทั้งสิ้น ๑๘ หมู่บ้าน กระจายตัวในเขตอำเภอสอง จังหวัดแพร่ จำนวน ๑๑ หมู่บ้าน และเขตอำเภองาว จังหวัดลำปาง จำนวน ๗ หมู่บ้าน โดยมีหมู่บ้านที่อยู่ในเขตอุทยานแห่งชาติแม่ยม จำนวน ๖ หมู่บ้าน ได้แก่ บ้านดอนชัย บ้านแม่พร้าว บ้านนาฝาย บ้านนาหลวง บ้านแม่เต้นและบ้านดอนแก้ว ซึ่งทางการได้ทำการกันพื้นที่ออกจากเขตพื้นที่อุทยานแห่งชาติแล้วบางส่วน และอยู่ระหว่างดำเนินการ กันพื้นที่ออกอีกบางส่วน

ในการแบ่งเขตการจัดการอุทยานแห่งชาติแม่ยมนั้น ได้ใช้หลักการด้านการซ้อนทับของแผนที่ที่เกี่ยวข้องต่าง ๆ ในเชิงพื้นที่ เช่น แผนที่ลักษณะลุ่มน้ำ แผนที่ธรณีวิทยา แผนที่ดิน แผนที่การใช้ประโยชน์ที่ดิน แผนที่แสดงแหล่งนันทนาการ ซึ่งแผนที่ต่าง ๆ นี้นำมาซ้อนทับกัน (Over lay) แล้วจึงลากเส้นแบ่งเขตอุทยานแห่งชาติแม่ยม ตามระดับความก้าวหน้าของการอนุรักษ์ต่าง ๆ สามารถจำแนกเขตการจัดการพื้นที่อุทยานแห่งชาติแม่ยมได้ ๕ เขต คือ

๑. เขตบริการ (Intensive use Zone) เขตนี้เป็นเขตที่แบ่งไว้เพื่อประโยชน์ในการอำนวยความสะดวกแก่นักท่องเที่ยว ที่เข้ามาเยี่ยมชมอุทยานแห่งชาติแม่ยม และเพื่อประโยชน์แก่การปฏิบัติงานและการพักอาศัยของเจ้าหน้าที่อุทยานแห่งชาติแม่ยม ดังนั้น ในเขตนี้จะมีทรัพยากรธรรมชาติที่มีความสำคัญน้อยมากเมื่อถูกเปลี่ยนแปลงหรือมีความทนทานสูงมากต่อการทำลาย นอกจากนี้แล้วการแบ่งเขตนี้ยังคำนึงถึงการคมนาคมเข้าถึงสะดวกและอยู่ใกล้แหล่งน้ำสิ่งก่อสร้างในการพัฒนาใด ๆ สามารถดำเนินการได้ตามความเหมาะสม เพื่ออำนวยความสะดวกต่าง ๆ โดยให้มีความกลมกลืนกับสภาพธรรมชาติ เขตนี้ได้แก่ บริเวณที่ทำการอุทยานแห่งชาติแม่ยม และบริเวณหน่วยพิทักษ์อุทยานแห่งชาติแม่ยมที่ มย.๒ (ผาอิง)

๒. เขตเพื่อการพักผ่อนและศึกษาหาความรู้ (Outdoor Recreation Zone) เขตนี้เป็นเขตที่แบ่งไว้เพื่อประโยชน์ในการท่องเที่ยว การศึกษาหาความรู้เกี่ยวกับธรรมชาติ เป็นเขตที่ก่อให้เกิดจิตสำนึก ในคุณค่าและความสำคัญของทรัพยากรธรรมชาติ ขณะเดียวกันกับเขตนี้จะมีจุดเด่นทางธรรมชาติ เป็นทรัพยากรธรรมชาติในพื้นที่บริเวณกว้าง และใกล้เคียงกับสิ่งอำนวยความสะดวก โดยเป็นกันชนป้องกันการกระทบกระเทือนที่เกิดขึ้นในเขตบริการที่จะมีมากเกินไป

สิ่งก่อสร้างในการพัฒนาใด ๆ ต้องมีขอบเขตจำกัด และมีความจำเป็นจริง ๆ เท่านั้น ซึ่งต้องคำนึงถึงสภาพธรรมชาติ รักษาคุณค่า และความเงียบสงบไว้ตามธรรมชาติ สิ่งก่อสร้างและสิ่งอำนวยความสะดวก จึงกำหนดง่าย ๆ สำหรับคนกลุ่มจำนวนน้อย ไม่ก่อให้เกิดความเสียหายแก่ธรรมชาติ เขตเพื่อการพักผ่อนและศึกษาหาความรู้ของอุทยานแห่งชาติแม่ยม ได้แก่ บริเวณหล่มด้ง บริเวณเหมืองแร่เก่า และบริเวณแหล่งน้ำพุร้อน

๓. เขตสงวนสภาพธรรมชาติ (Primitive Zone) เขตนี้แบ่งไว้เพื่อสงวนสภาพสังคมพืช โดยเฉพาะป่าไม้ที่มีความแตกต่างของชนิดป่า ให้คงสภาพอยู่ตลอดไป และเป็นแหล่งต้นน้ำลำธาร เป็นที่อยู่อาศัยของสัตว์ป่าต่าง ๆ ดังนั้น เขตสงวนสภาพธรรมชาตินี้ จะต้องทำการควบคุมมิให้มีกิจกรรมใด ๆ เข้ารบกวน ซึ่งหากจะให้มีการใช้พื้นที่ก็ต้องเป็นเฉพาะกรณีที่เห็นว่าไม่ก่อให้เกิดความเสียหายแก่ทรัพยากรธรรมชาตินั้น ๆ การพัฒนาหรือการก่อสร้างภายในเขตนี้ จะจำกัดให้ได้เพียงสิ่งก่อสร้างแบบง่าย ๆ เพื่ออำนวยความสะดวกในการสำรวจศึกษาวิจัย หรือสถานีตรวจตราป้องกันของเจ้าหน้าที่เท่านั้น การเข้าไปพักแรมในเขตนี้จะต้องได้รับอนุญาตจากเจ้าหน้าที่อุทยานแห่งชาติด้วย เขตสงวนสภาพธรรมชาติ ของอุทยานแห่งชาติแม่ยม ได้แก่ บริเวณป่าทุกชนิดที่ยังคงความสมบูรณ์ที่เหลือจากเขตบริการ เขตเพื่อการพักผ่อนและศึกษาหาความรู้ เขตหวงห้ามและเขตฟื้นฟูสภาพธรรมชาติ

๔. เขตหวงห้าม (Strict Nature Zone) เขตนี้แบ่งไว้เพื่อรักษาสภาพทรัพยากรธรรมชาติที่มีความเปราะบางง่ายต่อการถูกทำลาย หรือเป็นเขตที่มีทรัพยากรธรรมชาติที่หายาก ดังนั้นเขตนี้จึงต้องกำหนดมาตรฐานในการดูแลรักษาไว้อย่างเข้มงวด เพื่อให้ทรัพยากรธรรมชาติเหล่านี้อยู่รอดพ้นจากการถูกทำลายของมนุษย์กิจกรรมของเขตนี้ ที่จะดำเนินการได้จะเป็นกิจกรรมเพื่อการป้องกันรักษาทรัพยากรธรรมชาตินั้น ๆ โดยจะจำกัดการพัฒนาสิ่งก่อสร้าง และสิ่งอำนวยความสะดวกต่าง ๆ การเข้าไปในเขตนี้ต้องได้รับอนุญาตจากเจ้าหน้าที่อุทยานแห่งชาติแล้ว เขตหวงห้ามในพื้นที่อุทยานแห่งชาติแม่ยม ได้แก่ บริเวณที่มีพันธุ์ไม้สักหนาแน่นซึ่งเป็นบริเวณดงสักงาม และบริเวณน้ำแม่ปุง น้ำแม่เปา ซึ่งเป็นบริเวณที่มีนกยูงอยู่เป็นจำนวนมาก

๕. เขตฟื้นฟูสภาพธรรมชาติ (Recovery Zone) เขตนี้แบ่งไว้เพื่อฟื้นฟูสภาพธรรมชาติที่ถูกทำลายจนเสื่อมโทรมไปจากเดิม ด้วยสาเหตุของการบุกรุกพื้นที่ป่า เพื่อนำที่ดินมาทำการ เกษตร หรือสาเหตุจากการนำสัตว์เลี้ยงเข้ามาเลี้ยงในเขตอุทยานแห่งชาติ จนกระทั้งทำให้ระบบนิเวศเสียไป

ปัจจุบันอุทยานแห่งชาติแม่ยม ได้มีการจัดโครงสร้างการบริหารอุทยานแห่งชาติไว้ดังนี้

๑. งานบริหารงานทั่วไป มีหน้าที่เกี่ยวกับการดูแลรักษาวัสดุครุภัณฑ์ในสถานที่ราชการ อาคารสำนักงาน การปฏิบัติเกี่ยวกับหนังสือ รวมทั้งการเบิกจ่ายเงิน และจัดระเบียบสำนักงาน

๒. งานพัฒนามีหน้าที่ปรับปรุงดูแลซ่อมแซมบริเวณสถานที่ราชการ อาคารบ้านพักถนน และทางเข้า

๓. งานประชาสัมพันธ์ มีหน้าที่เกี่ยวกับการติดตามข่าวสารทางสื่อต่าง ๆ เผยแพร่ ส่งเสริมความรู้เกี่ยวอุทยานแห่งชาติ ต้อนรับแขกหรือผู้มาเยือนและประสานงานกับหน่วยพิทักษ์อุทยานแห่งชาติ

๔. งานปราบปราม มีหน้าที่ตรวจลาดตระเวนป้องกันดูแลรักษาพื้นที่ป่าอุทยานแห่งชาติแม่ยม รวมถึงดำเนินคดี เร่งรัดติดตามผลคดี ประสานงานกับพนักงานสอบสวน ออป. ตำรวจ ทหาร และดำเนินการเกี่ยวกับของกลางในคดี จัดทำและลงทะเบียนสาระบบคดีไม้ของกลาง และทะเบียนของ กลางอื่น ๆ

๕. งานหน่วยพิทักษ์อุทยานแห่งชาติ มีหน้าที่รับผิดชอบดูแลรักษาตรวจตราสำนักงานหน่วยพิทักษ์อุทยานแห่งชาติ และตรวจลาดตระเวนปราบปรามตามอำนาจหน้าที่ภายในพื้นที่รับผิดชอบอุทยานแห่งชาติแม่ยม

อุทยานแห่งชาติแม่ยม มีหน่วยพิทักษ์อุทยานฯ ทั้งหมดจำนวน ๘ หน่วย และจุดสกัด จำนวน ๒ จุด ดังนั้น หน่วยพิทักษ์อุทยานแห่งชาติที่มีอยู่ในเกณฑ์ที่กำหนดตามมาตรฐานที่สำนักงบประมาณกำหนดไว้ว่า หน่วยพิทักษ์อุทยานฯ แต่ละหน่วยควรควบคุมพื้นที่ประมาณ ๓๐,๐๐๐ ,๕๐,๐๐๐ ไร่ หรือห่างกันไม่น้อยกว่า ๒๐ กิโลเมตร ซึ่งถ้าคิดตามมาตรฐานแล้วอุทยานแห่งชาติแม่ยม ควรมีหน่วยพิทักษ์ป่าประมาณ ๗, ๙ หน่วย และจากสภาพพื้นที่ที่สมบูรณ์บริเวณอุทยานแห่งชาติแม่ยมในอนาคตอาจจะมีโครงการขยายพื้นที่ออกไปอีก การจัดตั้งหน่วยพิทักษ์อุทยานฯ ก็จะต้องเพิ่มขึ้นอีก