อุทยานแห่งชาติดอยขุนตาล มีพื้นที่ครอบคลุมอยู่ในพื้นที่อำเภอแม่ทา จังหวัดลำพูน และอำเภอห้างฉัตร อำเภอเมือง จังหวัดลำปาง สภาพพื้นที่เป็นป่าอุดมสมบูรณ์ไปด้วยพันธุ์ไม้นานาชนิด เป็นแหล่งต้นน้ำลำธาร ซึ่งเป็นบรรยากาศที่เงียบสงบ และอุโมงค์ขุนตานซึ่งเป็นอุโมงค์รถไฟที่ยาวที่สุดในประเทศไทย สร้างโดยชาวเยอรมัน มีเนื้อที่ประมาณ 159,556.25 ไร่ หรือ 255.29 ตารางกิโลเมตร

ป่าดอยขุนตาลแห่งนี้เป็นป่า 1 ใน 14 แห่ง ที่คณะรัฐมนตรีได้มีมติในการประชุม เมื่อวันที่ 7 ตุลาคม 2502 ให้จัดตั้งเป็นอุทยานแห่งชาติ ซึ่งกรมป่าไม้ได้ประกาศให้ป่าดอยขุนตาลในท้องที่บางส่วนของตำบลท่าปลาดุก อำเภอแม่ทา จังหวัดลำพูน เป็นป่าสงวนแห่งชาติป่าดอยขุนตาล ตามกฏกระทรวง ฉบับที่ 116 (พ.ศ. 2506) ประกาศในราชกิจจานุเบกษา เล่ม 80 ตอนที่ 82 วันที่ 13 สิงหาคม 2506 เนื้อที่ 39,206.25 ไร่ และในท้องที่บางส่วนของตำบลเวียงตาล ตำบลวอแก้ว อำเภอห้างฉัตร และตำบลบ้านเอื้อม อำเภอเมือง จังหวัดลำปาง เป็นป่าสงวนแห่งชาติป่าดอยขุนตาลตาม กฏกระทรวงฉบับที่ 359 (พ.ศ. 2511) ประกาศในราชกิจจานุเบกษา เล่ม 85 ตอนที่ 109 วันที่ 22 พฤศจิกายน 2511 เนื้อที่ 120,625 ไร่

กองบำรุง กรมป่าไม้ ได้มีคำสั่งที่ 40/2508 ลงวันที่ 18 มีนาคม 2508 ให้นาย วรเทพ เกษมสุวรรณ ไปทำการสำรวจจัดตั้งเป็นอุทยานแห่งชาติต่อไป ต่อมากรมป่าไม้ได้เสนอคณะกรรมการอุทยานแห่งชาติ ซึ่งได้มีมติในคราวประชุมครั้งที่ 5/2517 เมื่อวันที่ 10 กรกฎาคม 2517 ให้กำหนดป่าขุนตาลเป็นอุทยานแห่งชาติ กรมป่าไม้จึงมีคำสั่งที่ 1160/2517 ลงวันที่ 1 ตุลาคม 2517 ให้นายนฤทธิ์ ตันสุวรรณ ไปดำเนินการสำรวจหาข้อมูล โดยยึดถือตามแนวเขตป่าสงวนแห่งชาติ ผลการสำรวจตามบันทึกลงวันที่ 1 ธันวาคม 2517 และวันที่ 17 กุมภาพันธ์ 2518 ปรากฎว่า ป่าดอยขุนตาลมีทรัพยากรธรรมชาติที่มีค่าหลายชนิด เช่น พันธุ์ไม้ที่มีค่าทางเศรษฐกิจ กล้วยไม้ สมุนไพร สัตว์ป่านานาชนิด บรรยากาศที่ร่มรื่นที่เงียบสงบ และมีอุโมงค์ที่ยาวที่สุดในประเทศไทย กองอุทยานแห่งชาติ กรมป่าไม้จึงได้ดำเนินการเพิกถอนป่าดอยขุนตาลจากการเป็นป่าสงวนแห่งชาติจัดตั้งป่าดอยขุนตาลเป็นอุทยานแห่งชาติ โดยมีพระราชกฤษฎีกากำหนดบริเวณที่ดินป่าดอยขุนตาล ในท้องที่ตำบลท่าปลาดุก อำเภอแม่ทา จังหวัดลำพูน และตำบลบ้านเอื้อม อำเภอเมืองลำปาง ตำบลเวียงตาล ตำบลวอแก้ว อำเภอห้างฉัตร จังหวัดลำปาง เนื้อที่ 159,556.25 ไร่ หรือ 255.29 ตารางกิโลเมตร ให้เป็นอุทยานแห่งชาติ ซึ่งประกาศในราชกิจจานุเบกษา เล่ม 92 ตอนที่ 54 ลงวันที่ 5 มีนาคม 2518 เป็นอุทยานแห่งชาติลำดับที่ 10 ของประเทศไทย

อุทยานแห่งชาติดอยขุนตาล ตั้งอยู่บริเวณเทือกเขาขุนตาล ซึ่งเป็นเทือกเขาที่แบ่งระหว่างที่ราบลุ่มเชียงใหม่ และที่ราบลุ่มลำปาง เป็นเทือกเขาสูงชันสลับซับซ้อน สูงจากระดับน้ำทะเลปานกลางประมาณ 325-1,373 เมตร จุดสูงสุดในเขตอุทยานแห่งชาติได้แก่ ดอยขุนตาล มีที่ราบอยู่เพียงเล็กน้อยอยู่ทางด้านทิศตะวันตกเฉียงเหนือ ทิศตะวันตก และทิศตะวันออกเฉียงใต้ของอุทยานแห่งชาติ เป็นแหล่งต้นน้ำส่วนหนึ่งของแม่น้ำปิง ซึ่งอยู่ทางด้านตะวันตกของพื้นที่ และแม่น้ำวังซึ่งอยู่ทางด้านตะวันออกของเขตอุทยานแห่งชาติ ลำน้ำที่ไหลลงสู่แม่น้ำวังได้แก่ น้ำแม่ค่อม น้ำแม่ต๋ำ น้ำแม่ไพร เป็นต้น ส่วนที่ไหลลงสู่น้ำแม่ทา และออกสู่แม่น้ำปิงในที่สุด ได้แก่ ห้วยแม่ป่าข่า ห้วยแม่ยอนหวายหลวง ห้วยทุ่งไผ่ ห้วยสองท่า ห้วยแม่โฮ่งห่าง เป็นต้น

พื้นที่อุทยานแห่งชาติดอยขุนตาล ตั้งอยู่ภาคเหนือของประเทศ ได้รับอิทธิพลของลมมรสุมตะวันตกเฉียงใต้ ซึ่งพัดมาจากมหาสมุทรอินเดีย และลมมรสุมตะวันออกเฉียงเหนือที่พัดมาจากผืนแผ่นดินใหญ่ของประเทศจีน ทำให้เกิดฤดูกาล 3 ฤดู คือ ฤดูฝน ซึ่งเป็นช่วงที่ลมมรสุมตะวันตกเฉียงใต้พัดผ่าน เริ่มตั้งแต่เดือนพฤษภาคมจนถึงเดือนตุลาคม ปริมาณน้ำฝนเฉลี่ยรายปีอยู่ในช่วง 1,050-1,290 มิลลิเมตร และต่อด้วยฤดูหนาว ซึ่งอยู่ในช่วงลมมรสุมตะวันออกเฉียงเหนือ ตั้งแต่เดือนพฤศจิกายนถึงเดือนกุมภาพันธ์ และในช่วงเปลี่ยนฤดูมรสุม ตั้งแต่เดือนมีนาคมถึงเดือนเมษายน จะเป็นฤดูร้อน ซึ่งอากาศจะร้อนอบอ้าว ก่อนที่จะเริ่มฤดูฝนต่อไปในเดือนพฤษภาคม อุณหภูมิเฉลี่ยตลอดปี 26 องศาเซลเซียส เฉลี่ยต่ำสุดในเดือนธันวาคม และสูงสุดในช่วงเดือนเมษายน

สังคมพืชของอุทยานแห่งชาติดอยขุนตาลสามารถจำแนกออกได้เป็น
ป่าดิบแล้ง ขึ้นครอบคลุมพื้นที่ที่มีความชื้นค่อนข้างสูง โดยเฉพาะตามหุบเขาหรือร่องห้วย เช่น หุบเขาแม่ตาลน้อย ห้วยแม่ไพร ห้วยแม่เฟือง ห้วยแม่ออน ห้วยหลวง และห้วยแม่ค่อม โดยมีระดับความสูงจากน้ำทะเลเฉลี่ย 500-1,000 เมตร ชนิดไม้ที่พบได้แก่ โพบาย ยาง ตะคร้ำ สัตตบรรณ ตะเคียน ยมหอม มะหาด มะม่วงป่า กระท้อน พระเจ้าห้าพระองค์ ฯลฯ พืชพื้นล่างได้แก่ หวาย พืชในวงศ์ขิงข่า ผักกูด ผักหนาม และเฟิน เป็นต้น

ป่าดิบเขา ขึ้นปกคลุมพื้นที่ที่มีระดับความสูงจากระดับน้ำทะเลตั้งแต่ 1,000 เมตรขึ้นไป ชนิดไม้ที่พบได้แก่ ก่อเดือย ก่อแป้น ก่อหัวหมู ก่อน้ำ มะก่อ ทะโล้ จำปาป่า แหลบุก สารภีป่า รักขาว ลำพูป่า ฯลฯ

ป่าสนเขา พบกระจายเป็นหย่อมเล็กๆ บริเวณ ย.2 ย.3 และ ย.4 ป่าสนเขาในบริเวณนี้เป็นป่าที่ปลูกขึ้นมากว่า 50 ปี ชนิดสนที่พบได้แก่ สนสามใบ นอกจากนี้ยังมีไม้อื่นขึ้นปะปนได้แก่ กางขี้มอด กระพี้เขาควาย มะขามป้อม มะกอกเกลื้อน ประดู่ตะเลน อ้อยช้าง แข้งกวาง เป็นต้น

ป่าเต็งรัง ขึ้นปกคลุมตามเชิงเขาโดยรอบทางทิศตะวันตก และทิศตะวันออกของอุทยานแห่งชาติ ซึ่งมีสภาพดินเป็นกรวดหรือดินลูกรัง มีความอุดมสมบูรณ์ต่ำ ชนิดไม้ที่พบได้แก่ พลวง เหียง รักใหญ่ เก็ดแดง กาสามปีก รกฟ้า ฯลฯ พืชพื้นล่างได้แก่ เป้งเขา และหญ้าชนิดต่างๆ

ป่าเบญจพรรณ เป็นป่าที่ขึ้นระหว่างป่าเต็งรัง และป่าดงดิบ บริเวณเชิงเขาทั้งทางด้านตะวันตก และตะวันออกของอุทยานแห่งชาติ มีไผ่ซางขึ้นอยู่อย่างหนาแน่น ชนิดไม้ที่พบได้แก่ มะเกลือเลือด แดง มะกอกเกลื้อน สมอพิเภก ตะแบกแดง และงิ้วป่า เป็นต้น

สัตว์ป่าที่อาศัยอยู่ในบริเวณนี้ประกอบด้วย เก้ง หมูป่า ชะมดแผงหางปล้อง อ้นเล็ก กระแตเหนือ กระรอกท้องแดง กระเล็นขนปลายหูสั้น กระจ้อน ค้างคาวขอบหูขาวกลาง หนูท้องขาว ไก่ป่า นกยางกรอกพันธุ์จีน นกยางไฟหัวน้ำตาล นกคุ่มอกลาย นกปากซ่อมหางพัด นกชายเลนน้ำจืด นกเด้าดิน นกเขาไฟ นกอีวาบตั๊กแตนนกบั้งรอกใหญ่ นกกระปูดใหญ่ นกเค้ากู่ นกแอ่นตาล นกกะเต็นน้อย นกจาบคาเล็ก นกตะขาบทุ่ง นกตีทอง นกเด้าลมเหลือง นกเขนน้อยปีกแถบขาว นกขมิ้นน้อยสวน นกเขียวก้านตองปีกสีฟ้า นกปรอดเหลืองหัวจุก นกไต่ไม้หน้าผากกำมะหยี่ นกกินปลีอกเหลือง จิ้งจกหางแบน กิ้งก่าบินปีกสีส้ม จิ้งเหลนหลากหลาย ตะกวด งูลายสอสวน งูเขียวหางไหม้ท้องเขียว คางคกบ้าน กบหนอง และอึ่งข้างดำ เป็นต้น

อุทยานแห่งชาติดอยขุนตาล ผู้ที่มาเยือนสามารถเดินทางทางรถยนต์ได้ 2 เส้นทาง คือ

- จากแยกทางหลวงแผ่นดินหมายเลข 11 สายลำปาง-เชียงใหม่ บริเวณกิโลเมตรที่ 15 - 16 บริเวณใกล้อำเภอห้างฉัตร จังหวัดลำปาง ให้เลี้ยวขวาไปอีกประมาณ 28 กิโลเมตร ก็จะถึงที่ทำการอุทยานแห่งชาติ

- เดินทางตามทางหลวงแผ่นดินหมายเลข 11 แยกขวาระหว่างกิโลเมตรที่ 46 - 47 บริเวณอำเภอแม่ทา จังหวัดลำพูน เป็นทางลาดยาง ระยะทางประมาณ 18 กิโลเมตร ก็จะถึงที่ทำการอุทยานแห่งชาติ

หมายเหตุ เส้นทางภายในบริเวณที่ทำการอุทยานแห่งชาติเป็นถนนลาดยาง มีความลาดชันสูง บางช่วงมีโค้งหักศอก ควรขับขี่รถยนต์ด้วยความระมัดระวังโดยเฉพาะเวลากลางคืน รถบัสไม่สามารถขึ้นได้

ตามเส้นทางรถไฟสายเหนือ โดยลงที่สถานีขุนตาลแล้วเดินประมาณ 1.3 กิโลเมตร ก็จะถึงที่ทำการอุทยานแห่งชาติดอยขุนตาล

ตามยอดเขาสูงของอุทยานแห่งชาติดอยขุนตาล เป็นจุดเด่นที่เหมาะสำหรับการเดินศึกษาธรรมชาติ ชมทิวทัศน์ การพักค้างแรม เนื่องจากในสมัยสงครามโลกครั้งที่ 2 ดอยขุนตาลเป็นดอยยุทธศาสตร์ที่สำคัญ และมีการใช้พื้นที่ตามจุดเหล่านี้เป็นจุดยุทธศาสตร์ สำหรับการปฏิบัติการทางทหาร มีจุดยุทธศาสตร์อยู่ด้วยกัน 4 จุด ปัจจุบันรู้จักกันในนามของ ย.1 ย.2 ย.3 และ ย.4 ซึ่งย่อมาจากคำว่า จุดยุทธศาสตร์ที่ 1 – 4 นั้นเอง นอกจากนี้ ยังมีแหล่งท่องเที่ยวอื่นๆ ด้วย

อุโมงค์ขุนตาน   เป็นอุโมงค์ทางรถไฟลอดผ่านที่ยาวที่สุดในประเทศไทย คือ ยาว 1,352 เมตร มีสวนไม้ดอกตกแต่งไว้อย่างสวยงาม ศาลเจ้าพ่อขุนตาลและอนุสาวรีย์ ซึ่งสร้างเป็นอนุสรณ์แก่ Emil Eisenhofer ชาวเยอรมัน ผู้ดำเนินการควบคุมการสร้าง