ป่าเขาใหญ่สมัยก่อนได้รับสมญานามว่า ดงพญาไฟ ที่ทั้งโหดทั้งดิบสำหรับผู้ที่ต้องเดินทางผ่านป่าผืนใหญ่ที่กั้นแบ่งเขตภาคกลางและภาคอีสาน จนกระทั่งเมื่อประมาณ พ.ศ.2465 ได้มีชาวบ้านประมาณ 30 ครัวเรือนไปตั้งหลักแหล่ง ถางป่าทำนาทำไร่ สันนิษฐานว่าเป็นพวกที่หลบหนีคดีมา ต่อมาพื้นที่เขาใหญ่ได้รับการประกาศเป็นอุทยานแห่งชาติแห่งแรกของประเทศไทย เมื่อวันที่ 18 กันยายน พ.ศ. 2505 และได้รับสมญาว่าเป็นอุทยานมรดกของอาเซียน อีกทั้งได้รับการประกาศเป็นมรดกโลกจาก Unesco ในปี 2548
สภาพทั่วไปของอุทยานแห่งชาติเขาใหญ่เป็นป่าเบญจพรรณ และป่าดิบชื้น บางส่วนของพื้นที่เป็นทุ่งกว้างสลับกับป่าไม้ที่อุดมสมบูรณ์ มีพันธุ์ไม้ที่มีคุณค่ามากมายทั้งไม้เศรษฐกิจ ไม้หอม และสมุนไพรต่าง ๆ ภูมิประเทศเป็นภูเขาสลับซับซ้อนประกอบด้วย เขาร่ม ซึ่งเป็นยอดเขาที่สูงที่สุด 1,351 เมตร และยอดเขาอื่น ๆ ที่สำคัญมีระดับความสูงจากระดับน้ำทะเลประมาณ 800-1,300 เมตร ได้แก่ เขาแหลม เขาเขียว เขาสามยอด เขาฟ้าผ่าสูง เขากำแพง เขาสมอปูนและเขาแก้ว ด้านทิศใต้และทิศตะวันตกเป็นที่สูงชัน ส่วนทางด้านทิศเหนือและทิศตะวันออกพื้นที่ลาดลง จากระดับความสูงของพื้นที่และความอุดมสมบูรณ์ของผืนป่าดิบ ทำให้เขาใหญ่มีอากาศเย็นสบายแม้ในฤดูร้อน โดยมีอุณหภูมิเฉลี่ยตลอดปีประมาณ 23 องศาเซลเซียส ฤดูหนาวราวเดือนตุลาคมถึงกุมภาพันธ์เป็นช่วงที่นักท่องเที่ยวนิยมไปเขาใหญ่มากที่สุด ส่วนในช่วงฤดูฝน สภาพธรรมชาติบนเขาใหญ่ชุ่มช่ำ ป่าไม้และทุ่งหญ้าเขียวขจีสดใส น้ำตกทุกแห่งไหลแรงเสียงดังก้องป่าให้ชีวิตชีวาแก่ผู้ไปเยือนแม้การเดินทางจะค่อนข้างลำบาก แต่จำนวนนักท่องเที่ยวก็ไม่ได้ลดน้อยลงไปเลย