Diện tích Vườn quốc gia Phong Nha Kẻ Bàng trải rộng hơn 220.000ha, được ví như một bảo tàng địa chất khổng lồ có giá trị đặc biệt và mang ý nghĩa toàn cầu bởi cấu trúc địa lý phức tạp, cùng lịch sử hình thành từ hàng trăm triệu năm trước. Trải qua các giai đoạn kiến tạo quan trọng, cùng chuyển động đứt gãy, phối tảng, uốn nếp đã tạo ra các dãy núi trùng điệp và các bồn trầm tích sụt lún, từ đó hình thành nên sự đa dạng về địa chất, địa mạo cho nơi đây.