อุทยานแห่งชาติภูสอยดาว มีสภาพภูมิทัศน์ที่สวยงาม ทิวเขาส่วนมากทอดตัวจากทิศตะวันออกสู่ทิศตะวันตกมีความลดหลั่นสูงสลับซับ ซ้อน หุบเขา เนินเขา ก่อให้เกิดภาพรวมของภูมิทัศน์ที่สวยงามทั้งในการมองมุมกว้างและมุมแคบ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในยามเช้ามีเมฆหมอกปกคลุม อีกทั้งสภาพอากาศโดยทั่วไปค่อนข้างเย็น และความชื้นในอากาศทุกฤดูก็มีอยู่สูง ก่อให้เกิดความชุ่มชื้นของอากาศน่าพักผ่อนหย่อนใจ ในฤดูหนาวอุณหภูมิโดยทั่วไปอยู่ระหว่าง 1-20 องศาเซลเซียส ส่วนในฤดูร้อนมีลมจากหุบเขาพัดผ่านจากทิศตะวันตกเฉียงใต้ ทำให้อากาศเย็นสบายไม่ร้อน
