Được đánh giá là một trong 238 sinh thái quan trọng trên toàn cầu, với các dãy núi đá vôi phát triển hầu nhu liên tục và thành phần tương đối đồng nhất, được đánh giá là vùng Karst rộng nhất với diện tích trên 200.000 ha, là một mẫu điển hình của quá trình địa chất về thể loại Karst và hình thành hang động đang diễn biến toàn cầu không chỉ ở lĩnh vực đa dạng sinh học mà còn là một khu vực thắng cảnh hang động bậc nhất thế giới.
Vườn Quốc gia Phong Nha - Kẻ Bàng có tổng diện tích 343.638,04 ha. Trong đó: Vùng lõi của VQG PNKB có diện tích 125.729,6 ha, bao gồm phân khu bảo vệ nghiêm ngặt 64.894 ha; phân khu phục hồi sinh thái 17.449 ha; phân khu hành chính dịch vụ 3.411 ha; khu vực mở rộng 31.070 ha (gồm các xã Thượng Hóa và Hóa Sơn huyện Minh Hóa); đất rừng đặc dụng 8.364.5 ha; đất chưa có rừng 173,6 ha; đất khác 367,5 ha. Vùng đệm 217.908,44 ha bao gồm 13 xã giáp ranh thuộc 3 huyện Bố Trạch, Minh Hóa, Quảng Ninh.
Khu Phong Nha-Kẻ Bàng có một quần thể hơn 300 hang động lớn nhỏ phong phú, kỳ vỹ được mệnh danh là “ Vương quốc hang động”, nơi tiềm ẩn nhiều điều kỳ lạ hấp dẫn, là thiên đường cho các nhà khoa học hang động, các nhà thám hiểm và du lịch. Cho đến nay, hơn 170 hang động với tổng chiều dài hàng trăm Km đã được Đoàn khảo sát Hoàng gia Anh phối hợp với Khoa Địa lý Đại học Quốc gia Hà Nội khảo sát có hệ thống, kỹ lưỡng và được đánh giá là một trong những kỳ quan đẹp nhất với các đặc trưng: có sông ngầm đẹp nhất, có cửa hang cao và rộng nhất, các bãi cát, bãi đá ngầm đẹp nhất, có hồ nước ngầm đẹp nhất, có hang khô rộng và đẹp nhất, có hệ thống thạch nhũ kỳ ảo và tráng lệ nhất, là hang nước dài nhất.
Trong các hang động thì Phong Nha thật sự nổi bật bởi chiều dài khảo sát gần 8 km, chủ yếu với sông ngầm, hang Vòm dài trên 15km, hang thiên đường dài 31,4 km được xếp vào danh sách hang động có sông ngầm dài nhất thế giới. Đặc biệt là hang Sơn Đoòng được đánh giá là một trong những hang động đẹp và lớn nhất thế giới.