อุทยานแห่งชาติรามคำแหง มีเนื้อที่ครอบคลุมอยู่ในท้องที่ อำเภอบ้านด่านลานหอย อำเภอคีรีมาศ และอำเภอเมือง จังหวัดสุโขทัย เป็นอุทยานแห่งชาติทางประวัติศาสตร์ ประกอบด้วย ปูชนียวัตถุอันเป็นโบราณสถานสมัยกรุงสุโขทัยเป็นราชธานี มีสภาพป่าอันอุดมสมบูรณ์เป็นแหล่งต้นน้ำลำธาร ตลอดจนมีสภาพธรรมชาติ และทิวทัศน์ที่สวยงาม เช่น น้ำตกสายรุ้ง อุทยานแห่งชาติรามคำแหงมีเนื้อที่ประมาณ 213,125 ไร่ หรือ 341 ตารางกิโลเมตร

กรมป่าไม้ได้ประกาศให้ป่าเขาหลวง เป็นป่าสงวนแห่งชาติตามพระราชบัญญัติป่าสงวนแห่งชาติ พ.ศ. 2507 เมื่อวันที่ 24 เมษายน 2512 หลังจากนั้นกรมป่าไม้มีหนังสือที่ กส 0706/2978 ลงวันที่ 21 กุมภาพันธ์ 2517 เรื่อง การเลือกพื้นที่เพื่อจัดตั้งเขตรักษาพันธุ์สัตว์ป่า และอุทยานแห่งชาติ ให้จังหวัดทุกจังหวัด ประสานงานกับป่าไม้เขต ดำเนินการตรวจสอบพื้นที่ป่าไม้ในท้องที่แต่ละเขตว่า บริเวณใดบ้างเหมาะที่จะจัดเป็นเขตรักษาพันธุ์สัตว์ป่า หรืออุทยานแห่งชาติ จากการสำรวจจังหวัดสุโขทัยได้มีหนังสือที่ สท 0009/1370 ลงวันที่ 15 กรกฎาคม 2517 ส่งสำเนาหนังสือจังหวัดที่ได้ดำเนินการติดต่อประสานงานกับป่าไม้เขตตากมายังกรมป่าไม้ เพื่อให้พิจารณาจัดตั้งอุทยานแห่งชาติในบริเวณป่าสงวนแห่งชาติป่าเขาหลวง ท้องที่อำเภอคีรีมาศ อำเภอบ้านด่านลานหอย และอำเภอเมือง จังหวัดสุโขทัย เนื่องจากป่าแห่งนี้มีทรัพยากรที่สำคัญ น้ำตก ทิวทัศน์ที่สวยงามและมีปูชนียวัตถุ อันเป็นโบราณสถานสมัยกรุงสุโขทัยเป็นราชธานี

ในเดือนกุมภาพันธ์ พ.ศ. 2518 กองอุทยานแห่งชาติ กรมป่าไม้ จึงได้มีหนังสือที่ 177/2518 ลงวันที่ 6 กุมภาพันธ์ 2518 ให้นายเชาวลิต เลิศชยันตี นักวิชาการป่าไม้ตรี ไปดำเนินการสำรวจหาข้อมูล ปรากฏว่า ป่าเขาหลวงมีสภาพป่าธรรมชาติสมบูรณ์มีทิวทัศน์สวยงาม เป็นแหล่งต้นน้ำลำธาร และเป็นสถานที่ทางประวัติศาสตร์สมัยกรุงสุโขทัย เหมาะสมที่จะจัดตั้งเป็นอุทยานแห่งชาติ ดังนั้นในเดือนเมษายน พ.ศ. 2518 กองอุทยานแห่งชาติ จึงเริ่มดำเนินการจัดตั้งป่าเขาหลวงเป็นอุทยานแห่งชาติ โดยใช้ชื่อว่า “อุทยานแห่งชาติรามคำแหง” ซึ่งได้อัญเชิญสมญานามของพ่อขุนรามคำแหงมหาราช พระมหากษัตริย์ไทย ผู้ทรงแสนยานุภาพเป็นอัจฉริยะ ทางด้านความคิดของกรุงสุโขทัย มาเป็นชื่อของอุทยานแห่งชาติ เพื่อเทอดพระเกียรติแด่องค์พ่อขุนรามคำแหงมหาราช และเป็นสิริมงคลแก่อุทยานแห่งชาติ ตลอดจนเพื่อเป็นการรำลึกถึง สถานที่อันมีค่าทางประวัติศาสตร์ชาติไทย ได้แก่ จังหวัดสุโขทัย กรมป่าไม้จึงได้เสนอคณะกรรมการอุทยานแห่งชาติในคราวประชุมครั้งที่ 2/2518 เมื่อวันที่ 22 ตุลาคม 2518 เห็นชอบในหลักการให้กำหนดพื้นที่ดังกล่าวเป็นอุทยานแห่งชาติ โดยมีพระราชกฤษฎีกา กำหนดบริเวณที่ดินป่าเขาหลวง ในท้องที่ตำบลบ้านด่าน ตำบลลานหอย อำเภอบ้านด่านลานหอย ตำบลเมืองเก่า อำเภอเมืองสุโขทัย และตำบลบ้านป้อม ตำบลคีรีมาศ อำเภอคีรีมาศ จังหวัดสุโขทัย ให้เป็นอุทยานแห่งชาติ ซึ่งประกาศในราชกิจจานุเบกษา เล่ม 97 ตอนที่ 175 ลงวันที่ 27 ตุลาคม พ.ศ. 2523 เป็นอุทยานแห่งชาติลำดับที่ 18 ของประเทศ

พื้นที่ส่วนใหญ่ของอุทยานแห่งชาติรามคำแหง มีภูมิประเทศเป็นเทือกเขาขนาดใหญ่ ที่ตั้งสูงขึ้นไปจากที่ราบคล้ายจอมปลวก ซึ่งแยกตัวจากเทือกเขาอื่นโดยเด่นชัด มีลักษณะเป็นเขาสูงสลับซับซ้อน ทอดตัวในแนวเหนือ-ใต้ ระหว่างจังหวัดกำแพงเพชรและสุโขทัย มีภูเขาที่สูงที่สุดคือ “เขาหลวง” ประกอบด้วยเขานารายณ์ สูง 1,160 เมตร เขาพระเจดีย์ สูง 1,185 เมตร เขาภูคาและเขาพระแม่ย่า สูง 1,200 เมตรจากระดับน้ำทะเล เป็นแหล่งต้นน้ำลำธารหลายสายซึ่งไหลรวมกันลงสู่แม่น้ำยม ประกอบด้วย คลองตาเจ็ก คลองเสาหอ คลองวังเงิน คลองเนินคลี คลองด้วงงาม คลองลานทอง คลองมะซาง และคลองเพชรหึง เป็นต้น

บริเวณอุทยานแห่งชาติรามคำแหง จัดอยู่ในภูมิอากาศแบบฝนตกชุก สลับแห้งแล้งในเขตร้อน ฤดูร้อน เริ่มตั้งแต่เดือนมีนาคมถึงเดือนพฤษภาคม มีอากาศร้อน อุณหภูมิเฉลี่ยสูงสุดอยู่ในช่วงเดือนเมษายนประมาณ 31 องศาเซลเซียส แต่อากาศเย็นในตอนกลางคืน ฤดูฝนเริ่มตั้งแต่เดือนมิถุนายนถึงเดือนตุลาคม มีปริมาณฝนมากในช่วงเดือนสิงหาคม-ตุลาคม ปริมาณน้ำฝนเฉลี่ย 1,323 มิลลิเมตรต่อปี และฤดูหนาวเริ่มตั้งแต่เดือนพฤศจิกายนถึงเดือนกุมภาพันธ์ มีอากาศหนาวเย็นสบาย โดยเฉพาะบนยอดเขาหลวง อุณหภูมิจะหนาวเย็นในเวลากลางคืน ช่วงที่อากาศเย็นสบายที่สุดระหว่างเดือนธันวาคม – มกราคม อุณหภูมิเฉลี่ยตลอดปี 27.6 องศาเซลเซียส

พื้นที่ส่วนใหญ่ของอุทยานแห่งชาติรามคำแหง ปกคลุมไปด้วยป่าเต็งรัง รองลงมาคือ ป่าเบญจพรรณ ป่าดิบแล้ง และป่าดิบเขา ตามลำดับ

ป่าเต็งรัง พบตั้งแต่พื้นที่ระดับต่ำขึ้นไป ตามไหล่เขาและสันเขาที่แห้งแล้ง พื้นที่อยู่สูงจากระดับน้ำทะเลประมาณ 140-900 เมตร ซึ่งมีดินตื้นและอุดมสมบูรณ์ต่ำ พันธุ์ไม้ที่พบได้แก่ เต็ง รัง เหียง พลวง เหมือดหลวง มะเกิ้ม ตาลเหลือง แข้งกวาง รักขน สารภีป่า ฯลฯ พืชพื้นล่างได้แก่ ขางครั่ง นมแมว ย่านลิเภา เป้ง ปรง เป็นต้น

ป่าเบญจพรรณ ที่พบส่วนใหญ่ จะอยู่ตามร่องห้วยและหุบเขาที่ชื้นปานกลาง แต่แห้งแล้งมากในช่วงฤดูแล้ง โดยพบตามร่องห้วยในบริเวณที่มีป่าเต็งรังอยู่ตามไหล่เขาและสันเขา ตามพื้นที่รอยต่อกับป่าดิบแล้งที่มีสภาพความชุ่มชื้นน้อยลง และพื้นที่มีความสูงจากระดับน้ำทะเลประมาณ 100-800 เมตร พันธุ์ไม้ที่พบได้แก่ เปล้าหลวง ตีนนก เครือออน อุโลก ตะแบกเปลือกบาง แดง ตะคร้อ ปอยาบ แคทรายงิ้วป่า เค็ด ไผ่ไร่ ไผ่ซางนวล ฯลฯ พืชพื้นล่างที่พบมากได้แก่ หวายขม กระทือ มะแฮะนก และเขิงแข้งม้า เป็นต้น

ป่าดิบแล้ง พบตามหุบเขาที่ชุ่มชื้นเกือบตลอดทั้งปี จากพื้นล่างขึ้นไปตามภูเขาที่มีความสูงจากระดับน้ำทะเล 150-900 เมตร พันธุ์ไม้ที่พบได้แก่ ยางแดง ปอสลักพาด คำไก่ มะไฟ เลือดควายใบใหญ่ เสลาดำ ดีหมี จิก ไผ่หก ไผ่ไร่ ไผ่เฮียะ ฯลฯ พืชพื้นล่างได้แก่ หวายขม หวายโป่ง หวายนิ้ว เขิงช้าง และว่านนกคุ้ม เป็นต้น สำหรับพื้นที่ระดับสูงจากระดับน้ำทะเล 900 เมตรขึ้นไปเป็น

ป่าดิบเขา ซึ่งกระจายอยู่เป็นหย่อมเล็กๆ ตามยอดเขา และพบทุ่งโล่งที่มีหญ้าปกคลุมสลับกันอยู่ พันธุ์ไม้ที่พบได้แก่ ตองลาด จำปีป่า มันปลา สอยดาว ไคร้ขน หมี่ปัง อบเชย ตองหอม ฯลฯ พืชพื้นล่างได้แก่ คนางใบหยก เขิงแข้งม้า ก๋ง เป็นต้น

สัตว์ป่าในพื้นที่อุทยานแห่งชาติรามคำแหง ประกอบด้วย เก้ง หมูป่า ลิงกัง ชะมดเช็ด อีเห็นเครือ ลิ่นใหญ่ ค้างคาวเล็บกุด ค้างคาวขอบหูกลาง กระรอกท้องแดง กระรอกหลากสี กระจ้อน นกเขียวก้านตองหน้าผากสีทอง นกแซงแซวหางปลา นกจับแมลงจุกดำ นกปรอดเหลืองหัวจุก นกระจิ๊ดธรรมดา นกกินแมลงอกเหลือง นกตีทอง นกบั้งรอกใหญ่ กิ้งก่าเขาหนามสั้น จิ้งจกหางหนาม จิ้งเหลนหางยาว ตุ๊กแกบ้าน ตะกวด งูลายสาบคอแดง งูเขียวหัวจิ้งจกป่า งูเหลือม อึ่งอ่างบ้าน กบว้าก อึ่งน้ำเต้า และกบหลังไพล เป็นต้น ในบริเวณแหล่งน้ำพบปลาหลากชนิด เช่น ปลาแขยง ปลาซิวควาย ปลาสร้อยขาว ปลาตะเพียนน้ำตก ปลาเข็ม และปลากระดี่ เป็นต้น

การเดินทางไปยังอุทยานแห่งชาติรามคำแหงสามารถเดินทางได้ 2 เส้นทาง คือ

- จากกรุงเทพฯ เดินทางสู่ถนนกำแพงเพชร ทางหลวงแผ่นดินหมายเลข 101 ถึงอำเภอคีรีมาศ จังหวัดสุโขทัย แยกซ้ายเข้าสู่ที่ทำการอุทยานแห่งชาติอีกประมาณ 12 กิโลเมตร

- จากกรุงเทพฯ เดินทางสู่พิษณุโลก ตามทางหลวงแผ่นดินหมายเลข 117 แล้วเดินทางต่อไปจังหวัดสุโขทัย ตามทางหลวงแผ่นดินหมายเลข 12 ผ่านอำเภอกงไกรลาศ เข้าสู่อำเภอเมืองสุโขทัย แล้วเดินทางสู่อำเภอคีรีมาศ ตามทางหลวงแผ่นดินหมายเลข 101 ระยะทางประมาณ 19 กิโลเมตร และแยกขวาที่อำเภอคีรีมาศ เข้าที่ทำการอุทยานแห่งชาติอีกประมาณ 12 กิโลเมตร

อุทยานแห่งชาติรามคำแหง เป็นอุทยานแห่งชาติที่พบหลักฐานสำคัญทางประวัติศาสตร์มากมาย ได้แก่ รอยพระพุทธบาท อยู่ที่เชิงเขาถ้ำพระบาท ปรางค์เขาปู่จา ซึ่งเป็นศิลปะเขมรสมัยบาปวน ถนนพระร่วง ที่เชื่อมระหว่างเมืองกำแพงเพชรผ่านสุโขทัยไปพบกับศรีสัชนาลัย ซึ่งเชื่อว่าสร้างขึ้นเมื่อกว่า 700 ปีก่อน ปล่องนางนาค และเขื่อนสรีดภงส์ ซึ่งเป็นทำนบกั้นน้ำในสมัยสุโขทัย นอกจากนี้ ยังมีแหล่งท่องเที่ยวทางธรรมชาติที่น่าสนใจดังนี้