อยู่ในท้องที่อำเภอหล่มเก่า อำเภอหล่มสัก อำเภอน้ำหนาว จังหวัดเพชรบูรณ์ และอำเภอคอนสาร จังหวัดชัยภูมิ เป็นอุทยานแห่งชาติที่สวยที่สุดแห่งหนึ่ง ซึ่งเป็นแนวเขตกั้นระหว่างภาคอีสานและภาคเหนือ
อุทยานแห่งชาติน้ำหนาวอยู่ในท้องที่อำเภอหล่มเก่า อำเภอหล่มสัก อำเภอน้ำหนาว จังหวัดเพชรบูรณ์ และอำเภอคอนสาร จังหวัดชัยภูมิ เป็นอุทยานแห่งชาติที่สวยที่สุดแห่งหนึ่ง ซึ่งเป็นแนวเขตกั้นระหว่างภาคอีสานและภาคเหนือ สภาพพื้นที่ทั่วไปเป็นเทือกเขาสูง มีสภาพป่าอุดมสมบูรณ์ เป็นต้นน้ำลำธาร มีทิวทัศน์ธรรมชาติที่สวยงามหลายแห่ง มีเนื้อที่ประมาณ 603,750 ไร่ หรือ 966 ตารางกิโลเมตร
ตามมติคณะรัฐมนตรี เมื่อวันที่ 7 ตุลาคม 2502 ให้กำหนดป่าน้ำหนาว จังหวัดเพชรบูรณ์ และป่าอื่นๆ ในท้องที่จังหวัดต่างๆ รวม 14 ป่า เป็นอุทยานแห่งชาติ ในปี พ.ศ. 2511 กรมป่าไม้ได้ส่งเจ้าหน้าที่ไปทำการสำรวจเบื้องต้นเกี่ยวกับสภาพพื้นที่บริเวณป่าน้ำหนาว ปรากฏว่า มีสภาพป่าอุดมสมบูรณ์ มีทิวทัศน์ธรรมชาติที่สวยงามหลายแห่ง ตลอดจนเป็นแหล่งที่อยู่อาศัยของสัตว์ป่านานาชนิด กรมป่าไม้จึงได้นำเสนอคณะกรรมการอุทยานแห่งชาติซึ่งได้มีมติในคราวประชุมครั้งที่ 1/2513 เมื่อวันที่ 12 มกราคม 2513 เห็นชอบให้ออกพระราชกฤษฎีกากำหนดให้เป็นอุทยานแห่งชาติ โดยได้มีประกาศของคณะปฏิวัติ ฉบับที่ 142 เมื่อวันที่ 3 พฤษภาคม 2515 กำหนดบริเวณป่าน้ำหนาวในท้องที่ตำบลบ้านโคก อำเภอเมืองเพชรบูรณ์ ตำบลบ้านกลาง ตำบลบ้านติ้ว ตำบลห้วยไร่ อำเภอหล่มสัก ตำบลน้ำหนาว อำเภอหล่มเก่า จังหวัดเพชรบูรณ์ และตำบลห้วยยาง อำเภอคอนสาร จังหวัดชัยภูมิ เป็นอุทยานแห่งชาติ เนื้อที่ประมาณ 603,750 ไร่ โดยประกสศในราชกิจจานุเบกษา เล่ม 89 ตอนที่ 71 ลงวันที่ 4 พฤษภาคม 2515 เป็นอุทยานแห่งชาติแห่งที่ 5 ของประเทศ
กรมป่าไม้จึงได้เสนอคณะกรรมการอุทยานแห่งชาติได้มีมติในคราวประชุมครั้งที่ 3/2523 เมื่อวันที่ 21 ตุลาคม 2523 เห็นชอบให้ออกพระราชกฤษฎีกากำหนดขยายเขตอุทยานแห่งชาติเพิ่มเติมตำบลที่ตกหล่นได้ โดยได้มีพระราชกฤษฎีกาขยายเขตอุทยานแห่งชาติน้ำหนาวในท้องที่ตำบลท่าอิบุญ และตำบลปากช่อง อำเภอหล่มสัก จังหวัดเพชรบูรณ์ พ.ศ. 2525 ซึ่งได้ประกาศในราชกิจจานุเบกษา เล่ม 99 ตอนที่ 137 ลงวันที่ 26 กันยายน 2525
สวนสนบ้านแปก หรือเรียกอีกชื่อหนึ่งว่า ดงแปก มีทางเข้าอยู่ตรงกิโลเมตรที่ 49 ทางหลวงแผ่นดินหมายเลข 12 (ดอยหล่มสัก-ชุมแพ) ระยะทางเดินเท้าประมาณ 5 กิโลเมตร มีลักษณะเป็นป่าสนสองใบขึ้นอยู่เป็นกลุ่มใหญ่เพียงชนิดเดียวตามธรรมชาติ ต้นไม้พื้นล่างประกอบด้วยทุ่งหญ้าและหญ้าเพ็กเป็นจำนวนมาก มีความสวยงาม ประกอบกับเส้นทางเดินเข้าสวนสนบ้านแปกได้ผ่านป่าที่หลากหลายทั้งป่าดิบชื้นและป่าดิบเขา ระหว่างทางจะมีโอกาสพบสัตว์ป่าและนกนานาชนิด และในช่วงฤดูร้อนประมาณเดือนกุมภาพันธ์-พฤษภาคม ระหว่างทางจะมีกล้วยไม้ป่าและพันธุ์ไม้หลายชนิดออกดอกสวยงาม
สวนสนภูกุ่มข้าว ทางเข้าอยู่ตรงกิโลเมตรที่ 53 ทางหลวงแผ่นดินหมายเลข 12 (ดอยหล่มสัก-ชุมแพ) มีทางลูกรังมาตรฐานจากแยกกิโลเมตรที่ 53 ถึงสวนสนภูกุ่มข้าว ระยะทาง 15 กิโลเมตร เป็นป่าสนสามใบ มีต้นสนขนาดใหญ่มีความสูงตั้งแต่ 30-40 เมตร ขึ้นอยู่ตามธรรมชาติอย่างหนาแน่นแทบไม่มีไม้อื่นปะปนอยู่ มีพื้นที่ประมาณ 10 ตารางกิโลเมตร ไม้พื้นล่างประกอบด้วยทุ่งหญ้าคา หญ้าเพ็ก จำนวนมากเช่นเดียวกัน ในฤดูแล้ง ทุ่งหญ้าใต้ต้นสนจะค่อยๆ เปลี่ยนจากสีเขียวเป็นสีน้ำตาลแก่ พอถึงฤดูฝนใหม่ทุ่งหญ้าเหล่านี้ก็จะกลับเขียวอีกครั้งหนึ่ง เป็นเช่นนี้เรื่อยๆ ไป โดยเฉพาะฤดูฝนตามทุ่งหญ้าจะมีพันธุ์ไม้หลากสีนานาพรรณขึ้นอยู่อย่างสวยงามมาก
น้ำตกเหวทราย ทางเข้าอยู่ตรงกิโลเมตรที่ 67 ทางหลวงแผ่นดินหมายเลข 1 (ดอนหล่มสัก-ชุมแพ) ระยะทางเดินเท้า 1 กิโลเมตร เป็นน้ำตกที่เกิดจากลำห้วยสนามทรายซึ่งมีต้นน้ำที่ป่าดงดิบชื่อดงแหน่งไหลผ่านป่าซำผักคาว ลำห้วยสนามทรายนี้เป็นแนวธรรมชาติที่แบ่งเขตแดนระหว่างกิ่งอำเภอน้ำหนาว จังหวัดเพชรบูรณ์ กับอำเภอคอนสาร จังหวัดชัยภูมิ น้ำตกเหวทราย เป็นน้ำตกขนาดใหญ่ที่มีความสูงประมาณ 20 เมตร บริเวณด้านใต้น้ำตกมีแอ่งน้ำลึกสามารถลงเล่นน้ำและใต้น้ำตกมีชะง่อนหินขนาดใหญ่เป็นเพิงสามารถพักแรมหลบฝนได้ บรรยากาศบริเวณลำห้วยน่าเดินเล่น มีต้นไม้ปกคลุมตลอด ในฤดูฝนน้ำตกมีประมาณน้ำมากและสวยงามมาก
น้ำตกทรายทอง เป็นน้ำตกที่อยู่ห่างจากน้ำตกเหวทรายประมาณ 500 เมตร มีความกว้างที่สุดประมาณ 30 เมตร สูง 4 เมตร น้ำตกทรายทองมีบรรยากาศร่มรื่นเหมาะแก่การนั่งเล่นพักผ่อนหย่อนใจ โดยเฉพาะในฤดูฝนน้ำตกมีประมาณน้ำมากตกลงมาเป็นหน้ากว้าง 30 เมตร สวยงามมากเช่นเดียวกัน
ถ้ำใหญ่น้ำหนาว หรือเรียกอีกชื่อหนึ่งว่าภูน้ำริน มีทางเข้าอยู่ตรงกิโลเมตรที่ 60 ทางหลวงสายบ้านห้วยสนามทราย-อำเภอหล่มเก่า บ้านหินลาด มีทางรถยนต์เข้าถึงหน่วยพิทักษ์อุทยานแห่งชาติที่ นน.6 (ถ้ำใหญ่น้ำหนาว) ประมาณ 3 กิโลเมตร มีลักษณะเป็นเขาหินปูนสูงประมาณ 955 เมตรจากระดับน้ำทะเล ถ้ำใหญ่น้ำหนาวเป็นถ้ำใหญ่มีความงามวิจิตรพิศดารโดยธรรมชาติ มีหินงอกหินย้อยและที่แปลกที่สุดคือ มีน้ำไหลหรือน้ำรินออกจากปากถ้ำ ภายในถ้ำยังเป็นที่อาศัยของค้างคาวจำนวนมากอีกด้วย โดยมีชนิดที่เป็นสัตว์หายากใกล้สูญพันธุ์คือ ค้างคาวมงกุฎมาร์แชล ค้างคาวหูหนูยักษ์ และค้างคาวท้องน้ำตาลใหญ่ ภายในถ้ำสามารถแบ่งออกได้เป็น 3 ช่วง ช่วงแรกระยะทางประมาณ 400 เมตร มีทางเดินเท้าไปตามคูหาต่างๆ ซึ่งมีหินงอกหินย้อยและเสาถ้ำ ทางเดินจะไปสุดที่คูหาซึ่งมีม่านหินงดงาม ช่วงที่ 2 จากระยะทาง 400-1,000 เมตร จะมีทางลัดเลาะ บางครั้งต้องมุดและปีป่ายเข้าไป ช่วงที่ 3 ระยะทางจาก 1,000 เมตร เข้าไป จะมีลำธารน้ำรินไหล ถ้ำมีความลึกประมาณ 4.5 กิโลเมตร
จุดชมทิวทัศน์ภูค้อ ตั้งอยู่บริเวณ กม. 46 ของทางหลวงแผ่นดินหมายเลข 12 (หล่มสัก-ชุมแพ) เป็นจุดชมทิวทัศน์ที่สวยงามที่สุดแห่งหนึ่ง โดยเฉพาะในช่วงฤดูหนาวสามารถชมพระอาทิตย์ขึ้นอยู่ในยามเช้า สามารถมองเห็นผืนป่าสวนสนภูกุ่มข้าวสลับกับป่าดงดิบ โดยมีฉากหลังเป็นภูกระดึงและภูผาจิต นอกจากนี้ทางอุทยานแห่งชาติยังได้จัดทำเส้นทางเดินป่าศึกษาธรรมชาติระยะทางประมาณ 4 กิโลเมตร ไปยังศูนย์บริการนักท่องเที่ยวอีกด้วย
การเดินทาง ที่ทำการอุทยานแห่งชาติน้ำหนาว อยู่ห่างจากตัวเมืองขอนแก่น 103 กิโลเมตร อยู่ห่างจากอำเภอหล่มสักประมาณ 55 กิโลเมตร เดินทางโดยรถยนต์ตามทางหลวงแผ่นดินหมายเลข 12 ถึง หลักกิโลเมตรที่ 50 มีป้ายชี้ทางเข้าสู่ที่ทำการอุทยานแห่งชาติ ระยะทางประมาณ 2 กิโลเมตร ถ้าไปโดยรถประจำทางสามารถขึ้นรถโดยสายจากขอนแก่นหรือหล่มสัก ซึ่งผ่านหน้าที่ทำการอุทยานแห่งชาติทุกวัน