วนอุทยานวังสามหมอเป็นสถานที่น่าสนใจอีกแห่งหนึ่ง อยู่ในเขตพื้นที่ของตำบลหนองกุ้งทับม้า ตั้งอยู่ในเขตป่าสงวนแห่งชาติป่าบะยาว-ป่าหัวนาคำ-ป่าหนองกุ้งทับม้า-ป่านา ยูง และป่าหนองหญ้าไซ
วนอุทยานวังสามหมอ อยู่ในเขตพื้นที่ของตำบลหนองกุ้งทับม้า ตั้งอยู่ในเขตป่าสงวนแห่งชาติป่าบะยาว-ป่าหัวนาคำ-ป่าหนองกุ้งทับม้า-ป่านา ยูง และป่าหนองหญ้าไซ วนอุทยานฯ อยู่ห่างจากที่ว่าการอำเภอวังสามหมอประมาณ 20 กิโลเมตร หรืออยู่ห่างจากอำเภอเมืองอุดรธานีประมาณ 120 กิโลเมตร ประกาศ เป็นวนอุทยานฯ เมื่อวันที่ 19 มกราคม 2527 มีเนื้อที่ประมาณ 18,750 ไร่ ลักษณะพื้นที่เป็นที่ราบโดยทั่วไปเป็นป่าแดง หรือป่าเต็งรัง มีพันธุ์ไม้ขนาดเล็ก และขนาดกลางขึ้น ได้แก่ไม้ยาง ไม้ตะเคียนทอง มีลำห้วย เกาะ แก่ง และโขดหินที่มีน้ำไหลตลอดทั้งปี สัตว์ป่าที่พบเห็น ได้แก่ บ่าง อีเห็น ชะมด นกเปล้า เป็นต้น
ลักษณะภูมิประเทศ พื้นที่โดยทั่วไปเป็นที่ราบ มีห้วยลำพันชาติซึ่งเป็นลำห้วยขนาดใหญ่มีน้ำไหลตลอดปี มีเกาะแก่งและโขดหิน วังน้ำหลายแห่งเป็นแหล่งที่อุดมสมบูรณ์ด้วยปลานานาชนิด บางตอนเป็นหน้าผาสูงเลียบขนานกับห้วยลำพันชาติ
ลักษณะภูมิอากาศ สภาพอากาศของวนอุทยานวังสามหมอแบ่งได้ 3 ฤดู คือ ฤดูฝน เริ่มตั้งแต่เดือนมิถุนายนถึงตุลาคม ฤดูหนาว เริ่มตั้งแต่เดือนพฤศจิกายนถึงกุมภาพันธ์ ฤดูร้อน เริ่มตั้งแต่เดือนมีนาคมถึงพฤษภาคม
พืชพรรณและสัตว์ป่า พบป่าเต็งรังเป็นส่วนใหญ่ มีป่าเบญจพรรณขึ้นปะปนบ้าง มีพันธุ์ไม้ขึ้นพอสมควร เป็นต้นไม้ขนาดเล็กจนถึงขนาดกลาง พันธุ์ไม้ที่พบได้แก่ เต็ง รัง เหียง พลวง แดง ประดู่ มะค่าโมง ชิงชัน ตีนนก ส้าน รกฟ้า ตะแบก ยอป่า กะบาก ยาง ตะเคียนหิน ตะเคียนทอง ไม้พื้นล่าง ได้แก่ หวาย ข่าป่า ปรง สาบเสือ หญ้าเพ็ก ไผ่โจด ไผ่ไร่ ดอกไม้ป่า เป็นต้น
ปัจจุบันเหลือแต่สัตว์ขนาดเล็ก ได้แก่ ชะมด อีเห็น กระรอก กระแต บ่าง หมูป่า ตะกวด นกชนิดต่างๆ
การเดินทาง การเดินทางไปวนอุทยานวังสามหมอ มีทางดินลูกรังแยกจากถนนลาดยาง สายอำเภอกุมภวาปี-อำเภอศรีธาตุ อำเภอวังสามหมอ จังหวัดอุดรธานี ระหว่างอำเภอวังสามหมอไปอำเภอนิคมน้ำอูน-อำเภอวาริชภูมิ จังหวัดสกลนคร ระหว่างตำบลหนองกุ้งทับม้าจะมีทางแยกขวามือไปวนอุทยานวังสามหมอ 9 กิโลเมตร