อุทยานแห่งชาติขุนพะวอมีภูมิประเทศส่วนใหญ่เป็นเทือกเขาสูงสลับซับซ้อนมีความสูงจากระดับน้ำทะเลปานกลางระหว่าง 350-900 เมตร ความสูงเฉลี่ย 750 เมตร ได้รับการประกาศให้เป็นอุทยานแห่งชาติ เมื่อวันที่ 23 ธันวาคม พ.ศ.2552 มีเนื้อที่ 247,957 ไร่ (397 ตารางกิโลเมตร) ครอบคลุมพื้นที่ 6 ตำบล 2 อำเภอ คือ ตำบลสามหมื่น ตำบลขะเนจื้อ ตำบลพระธาตุ อำเภอแม่ระมาด และตำบลพะวอ ตำบลแม่กาษา ตำบลแม่ปะ อำเภอแม่สอด จังหวัดตาก พื้นที่ส่วนใหญ่เป็นภูเขาสูงชัน สลับซับซ้อนบนเทือกเขาถนนธงชัย ซึ่งเป็นแหล่งต้นน้ำของลำห้วยแม่ละเมา ห้วยแม่จะเรา ห้วยพะวอ ห้วยแม่กาษา ห้วยแม่กึ๊ดหลวง ห้วยสมึนหลวง ห้วยโป่ง ห้วยพระเจ้า ห้วยแสม เป็นต้น และไหลลงสู่แม่น้ำปิง และแม่น้ำเมย มีไม้มีค่าทางเศรษฐกิจขึ้นอยู่อย่างหนาแน่น เช่น ไม้สัก ไม้แดง ไม้ประดู่ ไม้ตะเคียนทอง ไม้ยาง ฯลฯ ซึ่งเป็นที่ต้องการของตลาด สัตว์ป่าที่พบ เช่น ช้างป่า เก้ง หมูป่า กระต่ายป่า อีเห็น ฯลฯ