ลักษณะทั่วไป
                   ครอบคลุมพื้นที่ป่ารอยต่อ ๓ จังหวัด คือ มุกดาหาร ยโสธร และอำนาจเจริญ เป็นอุทยานแห่งชาติที่มีสภาพป่าธรรมชาติสมบูรณ์มาก มีความงามทางธรรมชาติให้สัมผัสหลายแบบ เช่น เดินชมทิวทัศน์บนยอดภูเขา ความมหัศจรรย์ของโขดหิน ชมไม้ดอกบนทุ่งหญ้าช่วงปลายฤดูและชมดอกบัว ธรรมชาติบนยอดเขาที่ชาวท้องถิ่นเรียกว่า “ภูเขาแห่งดอกบัว”
ประวัติและความเป็นมา
                   ผืนป่าอันสมบูรณ์แห่งนี้เคยเป็นที่อยู่อาศัยของกลุ่มที่เรียกตัวเองว่า “คอมมิวนิสต์” ที่สำคัญแห่งหนึ่งของภาคอีสาน อดีตจึงไม่มีการบุกรุกทำลายป่า ในปี พ.ศ. ๒๕๒๕ ความขัดแย้งระหว่างประชาชนกับรัฐคลี่คลายลง การบุกรุกแผ้วถางทำลายป่าและการลักลอบตัดไม้ แปรรูปไม้ จึงมีมากขึ้น ป่าไม้อำเภอดอนตาลได้เสนอ ให้จังหวัดมุกดาหารพร้อมกับ ป่าไม้อำเภอเลิงนกทาได้เสนอเรื่องของภูกระซะ ภูสระดอกบัว ให้จังหวัดยโสธรอนุรักษ์ไว้เป็นแหล่งอนุรักษ์ทรัพยากรธรรมชาติ และสนับสนุนให้เป็นแหล่งท่องเที่ยว ด้วยสภาพแวดล้อมที่เหมาะสมและรัฐบาลมีความมุ่งมั่นที่จะอนุรักษ์พื้นที่ป่าไม้ไว้เป็นสมบัติของชาติเพิ่มขึ้นในปี พ.ศ.๒๕๓๑ กรมป่าไม้จึงได้จัดส่งเจ้าหน้าที่เข้าสำรวจพื้นที่ป่าแห่งนี้ ประกาศเป็นอุทยานแห่งชาติครอบคลุมพื้นที่ป่าประมาณ ๒๓๑ ตร.กม. หรือมีพื้นที่ประมาณ ๑๔๔,๓๗๕ ไร่ เมื่อวันที่ ๓๐ ธันวาคม ๒๕๓๕ เป็นอุทยานแห่งชาติลำดับที่ ๗๕ ของประเทศ
จุดเด่นที่น่าสนใจ
       ๑. ภูผาแต้ม มีรอยฝ่ามือและภาพเขียนสีโบราณยุคก่อนประวัติศาสตร์ สันนิษฐานว่า มีอายุรุ่นเดียวกับภาพเขียนสีโบราณที่อุทยานแห่งชาติผาแต้ม อำเภอโขงเจียม จังหวัดอุบลราชธานี
        ๒. ภูวัด เป็นแหล่งพักผ่อนหย่อนใจที่มีดอกไม้ เช่น ดอกเอนอ้า ดอกกระดุมเงิน และดอกดุสิตาบนลานหินบริเวณกว้าง อดีตชาวท้องถิ่นใช้เป็นที่ประกอบพิธีทางศาสนา ดอกไม้จะออกดอกในช่วงปลายฤดูฝน
        ๓. ภูสระดอกบัว มีแอ่งหินอยู่บนยอดเขา กว้างและลึกประมาณ ๒-๓ เมตร จำนวน ๑๑ แอ่ง ในแอ่งจะมีบัวขึ้นตามธรรมชาติมาเป็นเวลาช้านาน ดอกสีขาวนวลแซมด้วยสีชมพู และสี่ม่วงอ่อน ดูสวยงามมาก
        ๔. ภูผาหอม เป็นจุดชมทิวทัศน์ที่นักท่องเที่ยวนิยมไปชมพระอาทิตย์ลับฟ้า เพื่อถ่ายภาพที่ประทับใจบนภูผาหอมนี้และสามารถมองทิวทัศน์ได้โดยรอบ
        ๕. ภูผาแตก หรือชื่อทางยุทธศาสตร์ว่า “เนิน ๔๒๘“ เป็นภูเขาที่มีองค์ประกอบทางธรรมชาติที่หลากหลาย มีป่าไม้ธรรมชาติที่สมบูรณ์มาก
         ๖. ภูหมู (หน่วยพิทักษ์อุทยานแห่งชาติที่ ๑) เป็นภูเขาลูกหนึ่งที่นักท่องเที่ยวนิยมขึ้นไปชมทิวทัศน์ เพราะมีสภาพอากาศเย็นสบายตลอดปี ในอดีตทหารอเมริกันเคยใช้เป็นที่ตั้งสถานีสื่อสาร ในสมัยสงครามเวียตนาม
สภาพป่า และสัตว์ป่า
        ป่าผืนนี้ประกอบด้วยป่าเบญจพรรณ ป่าเต็งรัง และป่าดิบแล้งกระจายอยู่ตามเทือกเขา ส่วนพื้นที่ราบในอดีตเคยปกคลุมด้วยป่าไม้ยางนาที่สมบูรณ์ที่สุด ในภาคอีสานปัจจุบันยังคงเหลือให้ดูบ้างและไม้มีค่าทางเศรษฐกิจอีกหลายชนิด เช่น ประดู่ มะค่าโมง แดง พยุง ชิงชัน นนทรี สาธร ตะแบก และพะยอม เป็นต้น
สัตว์ป่าที่ยังคงเหลือให้เห็นได้หลายชนิด เช่น ไก่ป่า หมูป่า หมาจิ้งจอก กระจง กระต่าย อีเห็น เม่น นก และสัตว์เลื้อยคลานหลายชนิด
การเดินทาง
        ที่ทำการอุทยานแห่งชาติภูสระดอกบัว ตั้งอยู่บริเวณอ่างเก็บนี้ห้วยหินข้อ บ้านหนองเม็ก ตำบลป่าไร่ อำเภอดอนตาล จังหวัดมุกดาหาร แยกจากเส้นทาง ๒๒๗๗ (อำเภอเลิงนกทา- อำเภอดอนตาล) ระหว่างหลักกิโลเมตรที่ ๒๒ – ๒๔ ประมาณ ๑ กิโลเมตร ห่างอำเภอเลิงนกทา ๒๘ กิโลเมตร หรือห่างจากอำเภอดอนตาล ๒๒ กิโลเมตร
ข้อแนะนำในการเข้าไปเที่ยวในอุทยานแห่งชาติ
         จุดประสงค์ของการจัดตั้งอุทยานแห่งชาติในประเทศ คือ เพื่ออนุรักษ์ทรัพยากรธรรมชาติในพื้นที่ ให้มีพัฒนาการเป็นไปตามสภาพธรรมชาติ เพื่อไว้ใช้ประโยชน์ในด้านการพักผ่อนหย่อนใจ เพื่อการศึกษาค้นคว้าและวิจัย ท่านสามารถช่วยอนุรักษ์ทรัพยากรธรรมชาติในอุทยานแห่งชาติได้ ดังนี้
            ๑. ไม่ทำลายทรัพยากรธรรมชาติ และไม่นำทรัพยากรธรรมชาติใด ๆ ออกไปจากพื้นที่
            ๒. ทิ้งขยะมูลฝอยในที่ที่จัดไว้ให้
            ๓. ไม่ส่งเสียงดังจนเป็นที่รำคาญต่อผู้อื่นและสัตว์ป่า
            ๔. ระมัดระวังไม่ให้เกิดไฟไหม้
            ๕. ไม่ล่า ไม่ซื้อ และไม่กินเนื้อสัตว์ป่า
            ๖. ไม่ขีด เขียน ปิดประกาศ โฆษณาใด ๆ ในเขตอุทยาน
            ๗. แจ้งให้เจ้าหน้าที่อุทยานฯ ทราบ เมื่อพบการละเมิดกฎและข้อห้ามต่าง ๆ