อุทยานแห่งชาติเขาใหญ่เป็นพื้นที่ด้านตะวันตกของเทือกเขาพนมดงรักซึ่งสูงโดดเด่นขึ้นมา จากที่ราบภาคกลางแล้วก่อตัวเป็นแนวเขตของที่ราบสูงโคราช มีเขาร่มเป็นยอดเขาที่สู