ลำน้ำแม่สามีต้นน้ำจากน้ำแม่สาไหลลงมาตามหุบเขาเมื่อไหลผ่านหมู่บ้านต่างๆ ในตำบลแม่ริมและตำบลโป่งแยงเนื่องด้วยลำน้ำที่ใสเย็นทำให้หญิงสาวชอบลงเล่นน้ำอยู่เป็นนิจจึงมีคนเรียกลำน้ำนี้ว่า น้ำแม่สาว ต่อมาจึงกลายเป็น น้ำแม่สา เนื่องด้วยพื้นที่ลำห้วยบริเวณแม่สามีสภาพเป็นธรรมชาติจึงได้เริ่มจัดตั้งเป็นอุทยาน