Vườn quốc gia Xuân Sơn có tổng diện tích 15vùng đệm 18.048369 ha, trong đó phândiện tích vùng lõi là 15.048ha khu vực bảo vệ nghiêm ngặt là 11.148 ha, phân khu phục hồi sinh thái kết hợp bảo tồn di tích lịch sử: 3.000 ha phân khu hành chính, dịch vụ: 900 ha. Điểm đặc trưng của Xuân Sơn là vườn quốc gia duy nhất có rừng nguyên sinh trên núi đá vôi (2.432 ha). Xuân Sơn được đánh giá là rừng có đa dạng [[sinh thái]] phong phú, đa dạng sinh học cao, đa dạng địa hình kiến tạo nên đa dạng cảnh quan.
Diện tích vùng đệm của Vườn quốc gia Xuân Sơn là 18.639 ha, bao gồm các xã: Kiệt Sơn, Lai Đồng, Minh Đài và một phần các xã: Đồng Sơn, Tân Sơn, Kim Thượng, Xuân Đài, đều cùng huyện.
