วนอุทยานวังสามหมอ อยู่ในท้องที่ตำบลหนองกุงทับม้า อำเภอวังสามหมอ จังหวัดอุดรธานี อยู่ในเขตป่าสงวนแห่งชาติป่ามะยาว-ป่าหัวนาคำ-ป่าหนองกุงทับม้า-ป่านายูงและป่าหนองหญ้าไซ มีเนื้อที่ประมาณ 1,800 ไร่ โดยกรมป่าไม้ได้ประกาศจัดตั้งเป็นวนอุทยานเมื่อวันที่ 19 มกราคม 2527