ความเป็นมา : ด้วยสมาชิกสภาผู้แทนราษฎรจังหวัดน่าน (นายสมชาย โลหะโซติ ) ได้มีหนังสือ ที่ 13/2526 ลงวันที่ 24 กันยายน 2526 เรียน รัฐมนตรีว่าการกระทรวงเกษตรและสหกรณ์ (นายณรงค์ วงศ์วรรณ) ว่าได้รับการร้องขอจากราษฎร ขอให้กำหนดป่าดอยภูคา อำเภอปัว จังหวัดน่าน เป็นอุทยานแห่งชาติ เนื่องจากยอดดอยภูคาเป็นยอดเขาสูงสุด ของจังหวัดน่านอันเป็นสัญลักษณ์ของจังหวัด โดยมีความสูงถึง 1,980 เมตร จากระดับน้ำทะเล เป็นป่าต้นน้ำลำธารที่เป็นต้นกำเนิดของแม่น้ำน่าน มีทิวทัศน์ที่สวยงามเป็นสถานที่ทางประวัติศาสตร์ เนื่องจากมีการเล่าขานกันมาแต่ครั้งโบราณและเชื่อมั่นว่าเมืองเก่าของบรรพบุรุษคนเมืองน่านอยู่ในเขตบนเทือกเขาดอยภูคา

ต่อมากองทัพภาคที่ 3 ส่วนหน้า และกองอำนวยการรักษาความมั่นคงภายในภาค 3 ได้มีหนังสือ ที่ กห 0483 (สน)/95 ลงวันที่ 27 มกราคม 2527 แจ้งว่าได้พบสภาพพื้นที่ป่าบริเวณบ้านปู จังหวัดน่าน พิกัดเส้นตรง 18-35 และเส้นราบ 07-70 ตามแผนที่มาตราส่วน 1:50,000 มีความอุดมสมบูรณ์และธรรมชาติที่สวยงาม และพื้นที่บริเวณพิกัด คิว เอ 2686 มีน้ำตกที่มีความสวยงามขนาดใหญ่สมควรที่จะได้มีการออกประกาศพระราชกฤษฎีกากำหนดให้เป็นอุทยานแห่งชาติ 

กองอุทยานแห่งชาติ กรมป่าไม้ (เดิม) ได้มีคำสั่งที่ 1786/2526 ลงวันที่ 24 พฤศจิกายน 2526 ให้นายปัญญา ปรีดีสนิท นักวิชาการป่าไม้ 6 ไปสำรวจพื้นที่เบื้องต้นดังกล่าว ปรากฏว่าสภาพป่ามีความอุดมสมบูรณ์ เป็นป่าต้นน้ำลำธาร มีสัตว์ป่าชุกชุม เป็นสถานที่ทางประวัติศาสตร์ และมีทิวทัศน์ธรรมชาติสวยงามหลายแห่ง

กรมป่าไม้จึงได้มีคำสั่ง ที่ 1641/2528 ลงวันที่ 21 ตุลาคม 2528 ให้ นายวันชัย ปานเกษม เจ้าพนักงานป่าไม้ 4 มาดำเนินการสำรวจจัดตั้งพื้นที่ป่าดังกล่าวเป็นอุทยานแห่งชาติ ผลการสำรวจตามหนังสือ ที่ กษ 0713(ภค)/28 ลงวันที่ 11 พฤษภาคม 2530 ปรากฏว่าป่าพื้นที่ดอยภูคาและบริเวณใกล้เคียงมีความเหมาะสมที่จะจัดตั้งเป็นอุทยานแห่งชาติ 

กองอุทยานแห่งชาติได้นำเรื่องการจัดการอุทยานแห่งชาติดอยภูคาเสนอในการประชุมผู้อำนวยการกองในสังกัดกรมป่าไม้ ครั้งที่ 12/2531 ลงวันที่ 4 ตุลาคม 2531 ได้มีมติให้ดำเนินการจัดตั้งเป็นอุทยานแห่งชาติดอยภูคาต่อไป กองอุทยานแห่งชาติ กรมป่าไม้ จึงได้นำเสนอคณะกรรมการอุทยานแห่งชาติ มีมติในการประชุมครั้งที่ 2/2531 ลงวันที่ 19 ตุลาคม 2531 เห็นชอบให้กำหนดพื้นที่ป่าดอยภูคาเป็นอุทยานแห่งชาติ ซึ่งได้มีพระราชกฤษฎีกากำหนดที่ดินป่าดอยภูคา ป่าผาแดง ป่าแม่น้ำน่านฝั่งตะวันออกตอนใต้ ป่าน้ำว้า และป่าแม่จริม ในท้องที่ตำบลห้วยโก๋น ตำบลขุนน่าน อำเภอเฉลิมพระเกียรติ ตำบลปอน ตำบลงอบ และตำบลทุ่งช้าง อำเภอทุ่งช้าง ตำบลพญาแก้ว อำเภอเชียงกลาง ตำบลภูคา ตำบลศิลาเพชร ตำบลอวน อำเภอปัว ตำบลบ่อเกลือเหนือ ตำบลดงพญา ตำบลบ่อเกลือใต้ ตำบลภูฟ้า อำเภอบ่อเกลือ ตำบลยม อำเภอท่าวังผา ตำบลพงษ์ อำเภอสันติสุข และตำบลแม่จริม ตำบลหนองแดง ตำบลน้ำพาง อำเภอแม่จริม จังหวัดน่าน เป็นอุทยานแห่งชาติ โดยประกาศในราชกิจจานุเบกษา เล่ม 116 ตอนที่ 48ก ลงวันที่ 17 มิถุนายน 2542 มีเนื้อที่ประมาณ 1,065,000 ไร่ หรือ 1,704 ตารางกิโลเมตร

 ลักษณะภูมิประเทศ
พื้นที่ส่วนใหญ่เป็นทือกเขาสูงชันสลับซับซ้อน พื้นที่ราบอยู่ตามบริเวณโดยรอบ มียอดดอยภูคาเป็ยยอดเขาที่สูงที่สุดใน จังหวัดน่าน โดยมีความสูง 1,980 เมตรจากระดับน้ำทะเลปานกลาง แต่ปัจจุบันยอดดอยภูคา มีความสูง 1,910 เมตรจากระดับน้ำทะเลปานกลาง ลักษณะทั่วไปเป็นภูเขาหิน และหินปนทราย โดยในพื้นที่ป่าแห่งนี้ประมาณ 90 เปอร์เซ็นต์ เป็นพื้นที่ต้นน้ำลำธารชั้น 1 A อันเป็นต้นกำเนิดของแม่น้ำน่านและแม่น้ำลำธารสาขาหลายสาย

 ลักษณะภูมิอากาศ
อุทยานแห่งชาติดอยภูคา มีสภาพภูมิอากาศ แบ่งออกเป็น 3 ฤดูกาล คือ 
ฤดูฝน ระหว่างเดือนพฤษภาคม - ตุลาคม มีฝนตกชุก 
ฤดูหนาว ระหว่างเดือนพฤศจิกายน- กุมภาพันธ์ ในเดือนธันวาคม - มกราคม จะมีอากาศหนาวจัด เฉลี่ยประมาณ 10 องศาเซลเซียส 
ฤดูร้อน ระหว่างเดือนมีนาคม - เมษายน อุณหภูมิโดยเฉลี่ยประมาณ 30 องศาเซลเซียส กลางคืนโดยเฉลี่ย 25 องศาเชลเชียส
 พืชพรรณและสัตว์ป่า
สภาพป่าอุดมสมบูรณ์ ประกอบด้วยป่าเบญจพรรณ ป่าเต็งรัง ป่าดิบเขา ป่าดิบแล้ง และยังมีป่าสนเขากลุ่มเล็กๆ อยู่บริเวณทางตอนใต้ของอุทยานแห่งชาติดอยภูคา ใกล้กับดอยภูหวด นอกจากนี้ยังมีทุ่งหญ้าปกคลุมบนภูเขาเป็นบริเวณกว้าง ซึ่งเป็นผลจากการแผ้วถางป่าของชาวบ้านเมื่อก่อนที่จะมีการประกาศให้ดอยภูคาเป็นพื้นที่อนุรักษ์ มีพันธุ์ไม้ที่สำคัญ ได้แก่ ก่อ ยาง ตะเคียน จำปีป่า ประดู่ แดง สัก เต็ง รัง เหียง พลวง พะยอม รวมทั้งปาล์มขนาดใหญ่ หวาย ผักกูด ไผ่ และหญ้าเพ็ก เป็นต้น พันธุ์ไม้หายาก เช่น ชมพูภูคา ก่วมภูคา จำปีป่า ไข่นกคุ้ม ค้อเชียงดาว โลดทะนงเหลือง ขาวละมุน เทียนดอย เสี้ยวเครือ มะลิหลวง สาสี่หนุ่ม เหลืองละมุน ประทัดน้อยภูคา กระโถนพระฤาษี กุหลาบแดง กุหลาบขาวเชียงดาว พันธุ์ไม้เฉพาะถิ่น ได้แก่ เต่าร้างยักษ์ หมักอินทร์ คัดเค้าภูคา ประดับหินดาว หญ้าแพรกหิน นมตำเลีย และรางจืดต้นภูคา