อุทยานแห่งชาติขุนสถาน มีพื้นที่กว้างใหญ่ ลักษณะภูมิประเทศเป็นภูเขาสลับซับซ้อนมีความสูงชัน ทอดตัวจากทิศเหนือสู่ทิศใต้ มีแนวสันเขาของดอยแปรเมืองเป็นแนวแบ่งเขตระหว่างน่านและแพร่ เป็นต้นกำเนิดของลำธารและลำห้วยหลายสาย ที่สถานีวิจัยต้นน้ำในอุทยานมีนางพญาเสือโคร่งและดอกไม้อื่นๆพากันออกดอกบานในช่วงฤดูหนาว
ส่วนใหญ่ปกคลุมด้วยป่าไม้ชนิดต่างๆ อาทิ ป่าเบญจพรรณ ป่าเต็งรัง ป่าสนเขา ป่าดิบเขา ป่าดิบแล้ง ป่าดิบชื้น สัตว์ที่พบเห็นได้แก่สัตว์จำพวกสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม สัตว์เลื้อยคลาน สัตว์ครึ่งบก ครึ่งน้ำ นก ปลา แมลงชนิดต่างๆ ตัวอย่างสัตว์ที่พบ อาทิ เสือโคร่ง หมีควาย กวางป่า ฯลฯ
บริเวณแหล่งน้ำเหนืออ่างเก็บน้ำสิริกิตติ์ จะมีปลาอาศัยอยู่หลายชนิด เช่น ปลานิล ปลาช่อน เป็นต้น
สถานที่ท่องเที่ยวหลักๆของที่นี่ได้แก่
ดอยกู่สถาน หรือ ดอยธง : เป็นจุดชมวิวที่อากาศเย็นตลอดปี
ดอยแม่จอก : อากาศหนาวเย็นตลอดทั้งปี เป็นจุดชมวิวโดยรอบ จุดชมทะเลหมอกและพระอาทิตย์ขึ้นในยามเช้า
ถ้ำละโอ่ง : เป็นถ้ำขนาดใหญ่ ภายในลำธารน้ำไหลผ่าน และหินงอกหินย้อย
น้ำตกขุนลี : เป็นน้ำตกขนาดใหญ่ สูงราว 100 เมตร อยู่บริเวณดอยกู่สถาน การเดินทางไม่สะดวก ต้องเดินเท้าผ่าดงทาก ประมาณ 4 ชั่วโมง จึงจะถึงตัวน้ำตก
น้ำตกตาดหมอก : เป็นน้ำตกขนาดใหญ่ มี 3 ชั้น ความสูงโดยรวมราว 50 เมตร ตั้งอยู่บริเวณดอยแม่จอก
น้ำน่านตอนบนเขื่อน : มีความสวยงามตามธรรมชาติ ล้อมรอบด้วยทิวเขาที่ทอดตัวเป็นแนวยาว สามารถล่องเรือหรือแพชมความสวยงามได้ และบางครั้งอาจพบฝูงปลากระโดดเล่นน้ำ