Vườn quốc gia Phong Nha - Kẻ Bàng có lịch sử lâu đời. Nó liên quan đến những khám phá cổ xưa và các sự kiện quan trọng của dân tộc Việt Nam. Khu vực này được nhắc đến lần đầu trong các văn bản cổ từ thế kỷ 16, với ghi chép của Dương Văn An năm 1550. Đến thế kỷ 19, vua Minh Mạng đã phong danh hiệu "Diệu Ứng Chi Thần" cho động Phong Nha vào năm 1824, coi đây là một thắng cảnh thiêng liêng.
Ban đầu, khu vực được thành lập như một khu rừng đặc dụng Phong Nha năm 1986 với diện tích 5.000 ha, sau đó mở rộng lên 41.132 ha vào năm 1991. Đến năm 2001, nó chính thức trở thành vườn quốc gia theo Quyết định của Chính phủ Việt Nam. Các cuộc thám hiểm hiện đại bắt đầu từ những năm 1990, với sự tham gia của Hiệp hội Hang động Anh (BCRA) và các nhà khoa học Việt Nam, dẫn đến việc phát hiện hàng trăm hang động, trong đó có Sơn Đoòng - hang động lớn nhất thế giới vào năm 2009.
Về mặt ý nghĩa, Phong Nha - Kẻ Bàng là di sản thế giới được UNESCO công nhận hai lần: năm 2003 theo tiêu chí viii (giá trị địa chất) và mở rộng năm 2015 theo tiêu chí ix (hệ sinh thái) và x (đa dạng sinh học). Khu vực này còn là nơi trú ẩn của vua Hàm Nghi trong phong trào Cần Vương, và chứa đựng di tích khảo cổ từ thời đồ đá mới đến văn hóa Chăm Pa thế kỷ 9-11





