ประกาศเป็นอุทยานแห่งชาติเมื่อปี 2532 แรกเริ่มใช้ชื่ออุทยานแห่งชาติหาดทรายรี ต่อมาได้รับการประกาศเป็นอุทยานแห่งชาติหมู่เกาะชุมพร เมื่อวันที่ 24 กุมภาพันธ์ 2542 ครอบคลุมพื้นที่ 198,125 ไร่ ตั้งแต่เกาะจระเข้ในเขตอำเภอปะทิวจดเกาะง่ามใหญ่ เกาะง่ามน้อย เกาะเสม็ด เกาะมะพร้าว เกาะมาตรา เกาะทองหลาง เกาะรังกาจิว บริเวณอ่าวทุ่งคาในเขตอำเภอเมือง และหมู่เกาะในเขตอำเภอสวี อำเภอทุ่งตะโก จนถึงอ่าวท้องครกในเขตอำเภอหลังสวน

พื้นที่อุทยานฯ ครอบคลุมทั้งในส่วนของป่าชายเลน ภูเขา ชายหาด ท้องทะเล และหมู่เกาะจึงหลากหลายไปด้วยสถานที่ท่องเที่ยวและกิจกรรมที่น่าสนใจ

บริเวณที่ทำการอุทยานฯ ตั้งอยู่กลางป่าชายเลน มีอาคารศูนย์บริการนักท่องเที่ยวเชื่อมด้วยสะพานไม้ทอดยาวและยังเป็นเส้นทางเดินศึกษาธรรมชาติเลียบคลองเข้าไปในป่าชายเลนซึ่งมีหลายเส้นทาง เหมาะสำหรับศึกษาพันธุ์ไม้และสัตว์ป่าในป่าชายเลน หรือจะนั่งเรือชมสภาพป่าชายเลนก็ได้

อุทยานฯ มีชายหาดทอดยาวกว่าร้อยกิโลเมตร ครอบคลุมชายฝั่งทะเลเกือบครึ่งหนึ่งของความยาวทั้งหมดของจังหวัดชุมพร มีชายหาดสวยงามน่าเที่ยวตาม
แนวชายฝั่งหลายแห่ง เช่น อ่าวทุ่งมะขามในและอ่าวทุ่งมะขามนอก ซึ่งยาวกว่า 4 กิโลเมตร หาดอรุโณทัย ที่ทอดยาวประมาณ 6 กิโลเมตร ในเขตอำเภอทุ่งตะโก นอกจากนี้พื้นที่อุทยานฯ ยังครอบคลุมไปจนจดหาดทรายรีอันเป็นที่ตั้งศาลกรมหลวงชุมพรเขตรอุดมศักดิ์และจุดชมวิวเขาเจ้าเมือง ซึ่งสามารถมองเห็นทิวทัศน์ของหมู่เกาะกลางท้องทะเลชุมพรได้ชัดเจน

ส่วนพื้นที่ทางทะเลประกอบด้วยหมู่เกาะกว่า 40 เกาะ โดยเฉพาะบางเกาะมีจุดดำน้ำและหาดทรายเม็ดละเอียด น่าพักผ่อน เช่น เกาะจระเข้ อยู่ทางตอนเหนือสุดของพื้นที่อุทยานฯ ตามชายหาดจะมีก้อนหินกลมมนเป็นจำนวนมาก