อุทยานแห่งชาติแม่ปืม ได้ดำเนินการสำรวจและจัดตั้งมาตั้งแต่ปี พ.ศ.๒๕๓๗ มีพื้นที่อยู่ใน จังหวัดเชียงรายและจังหวัดพะเยา มีเนื้อที่ประมาณ ๓๕๖ ตารางกิโลเมตร หรือ ๒๒๒,๕๐๐ ไร่ โดยมีพื้นที่ ๒ ส่วน คือ
ส่วนที่ ๑ อยู่ในเขตป่าสงวนแห่งชาติป่าดอยปุย อ.เมือง จ.เชียงราย เนื้อที่ ๖๗,๕๐๐ ไร่
ส่วนที่ ๒ อยู่ในเขตป่าสงวนแห่งชาติป่าแม่ปืมและป่าแม่พุง อ.พาน อ.ป่าแดง จ.เชียงราย อ.แม่ใจ อ.เมือง จ.พะเยา ป่าสงวนแห่งชาติป่าน้ำแม่ปืม และป่าดงประดู่ อ.แม่ใจ อ.เมือง จ.พะเยา และป่าสงวนแห่งชาติ ป่าแม่ฮ่องป้อ ป่าห้วยแก้ว และป่าแม่อิงฝั่งซ้าย กิ่ง อ.ภูกามยาว จ.พะเยา เนื้อที่ ๒๔๘ ตารางกิโลเมตร หรือ ๑๕๕,๐๐๐ ไร่ พื้นที่ของอุทยานแห่งชาติแม่ปืม อยู่ในพื้นที่จังหวัดเชียงราย ประมาณ ๒๒๐ ตารางกิโลเมตร หรือ ๑๓๗,๔๓๑ ไร่ และอยู่ในพื้นที่จังหวัดพะเยา ประมาณ ๑๓๖ ตารางกิโลเมตร หรือ ๘๕,๐๖๙ ไร่ ปัจจุบันอุทยานแห่งชาติป่าแม่ปืม อยู่ระหว่างการดำเนินการประกาศจัดตั้ง เป็นอุทยานแห่งชาติ

ลักษณะภูมิประเทศ
ส่วนที่ ๑ ลักษณะภูมิประเทศส่วนมากจะเป็นภูเขาสูงชัน และมีพื้นที่บนเขาน้อยมาก และยังเป็นต้นกำเนิดของลำน้ำแม่แก้ว ซึ่งตามลำน้ำจะมีลักษณะเป็นโขดหินที่สวยงาม และมีน้ำไหลตลอดปี ทิศด้านลาดจะอยู่ทางด้านทิศตะวันออก และตะวันตก จุดที่สูงที่สุดจะอยู่ทางด้านทิศเหนือ
ส่วนที่ ๒ ลักษณะภูมิประเทศเป็นภูเขาสูงชันทอดตัวยาวจากทิศเหนือ-ใต้ ทิศด้านลาดจะอยู่ทางทิศตะวันออก และตะวันตก ที่มีราบบนสันเขา ความกว้างโดยเฉลี่ยตลอด แนวกว้างประมาณ ๔ กิโลเมตร และเป็นต้นกำเนิดของลำห้วยแม่ปืม ซึ่งมีน้ำไหลตลอดปี จุดสูงที่สุดอยู่บริเวณทางด้านทิศเหนือ
ทิศเหนือ อำเภอเมือง ตำบลท่าสาย อำเภอเมืองเชียงราย จังหวัดเชียงราย
ทิศใต้ จด อำเภอแม่ใจ ตำบลบ้านเหล่า อำเภอแม่ใจ จังหวัดพะเยา
ทิศตะวันออก ลำห้วยแม่อ้อและลำน้ำแม่คาว ท้องที่ตำบลแม่อ้อ อำเภอพาน จังหวัดเชียงราย และจดอำเภอป่าแดด ตำบลศรีโพธิ์เงิน อำเภอป่าแดด จังหวัดเชียงราย
ทิศตะวันตก จด ถนนสายพาน-เชียงรายท้องที่ตำบลเจริญเมือง อำเภอพาน จังหวัดเชียงราย จดอำเภอพาน ตำบลเวียงห้าว อำเภอพาน จังหวัดเชียงราย

ลักษณะภูมิอากาศ ของอุทยานแห่งชาติแม่ปืม เป็นแบบมรสุมเขตร้อน โดยได้รับอิทธิพลจากลมมรสุมตะวันตกเฉียงใต้ ในช่วงฤดูฝน และลมมรสุมตะวันออกเฉียงเหนือในช่วงฤดูหนาว อุณหภูมิเฉลี่ยประมาณ ๒๕ องศาเซลเซียส มีอุณหภูมิต่ำสุดในเดือนธันวาคม ๙-๑๒ องศาเซลเซียส ปกติฝนตกหนักในช่วงเดือนพฤษภาคม-ตุลาคม ปริมาณน้ำฝนที่วัดได้เฉลี่ยประมาณ ๑,๕๕๐ มิลลิเมตร ต่อปี

พันธุ์ไม้และสัตว์ป่า ในพื้นที่อุทยานแห่งชาติป่าแม่ปืม ประกอบด้วยป่าที่แตกต่างกันถึง ๔ ประเภท คือ ป่าดิบแล้ง ป่าเบญจพรรณ ป่าเต็งรัง และป่าสนเขา มีพรรณไม้ที่สำคัญ ได้แก่ สัก แดง ประดู่ มะค่าโมง ชิงชัน เต็ง รัง เหียง พลวง สนสองใบ และไม้วงศ์ก่อ เป็นต้น และด้วยความหลากหลายของพืชพรรณ ทำให้พบสัตว์ป่าประเภทนก อยู่เป็นจำนวนมากกว่า ๔๐ ชนิด นอกนั้นก็มีสัตว์ป่าอื่นๆ อีกมากมาย เช่น เก้ง หมูป่า เสือ เป็นต้น