1. ศึกษาวิจัยเกี่ยวกับสัตว์ป่าในภาคตะวันออกเฉียงเหนือ
2. เป็นแปหล่งรวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับปัจจัยพื้นฐานของสัตว์ป่าอย่างต่อเนื่อง เช่น ระบบนิเวศน์ ที่เป็นที่อยู่อาศัยของสัตว์ป่า แหล่งน้ำ แหล่งอาหาร สภาพภูมิประเทศ
3. เป็นแหล่งรวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับชีววิทยาของสัตว์ป่าในด้านต่างๆ ของภาคตะวันออก
เฉียงเหนือ เช่น อนุกรมวิธาน นิเวศวิทยา พฤติกรรม ประชากร เพื่อเป็นพื้นฐานในการจัดการทรัพยากรสัตว์ป่า อย่างมีประสิทธิภาพ
4. การฝึกอบรมเกี่ยวกับการศึกษาวิจัยสัตว์ป่าในภาคตะวันออกเฉียงเหนือ
5. เป็นศูนย์เฉพาะกิจในการแก้ไขปัญหาที่เกี่ยวกับสัตว์ป่า เช่น อันตราย หรือความเสียหาย
ที่เกิดจากสัตว์ป่า ในภาคตะวันออกเฉียงเหนือ
6. เป็นศูนย์บริการข้อมูลทางวิทยาการเกี่ยวกับสัตว์ป่าในภาคตะวันออกเฉียงเหนือ เพื่อเป็นประโยชน์ในการศึกษาวิจัยและการจัดการทรัพยากรสัตว์ป่า
ภูหลวงมีสภาพภูมิประเทศเป็นเทือกเขาขนาดใหญ่ เป็นภูเขาหินทราย แนวเขตเริ่มจากระดับความสูงประมาณ 400 เมตร จากระดับน้ำทะเลปานกลาง ยอดเขาที่สูงที่สุดมีความสูงประมาณ 1,571 เมตร เทือกเขาทางด้านตะวันออกมีลักษณะเป็นภูเขาลูกใหญ่มีที่ราบบนหลังเขาที่ระดับความสูง 1,200 – 1,500 เมตร เทือกเขาทางด้านตะวันตกเป็นภูเขาสูงลูกเล็กๆ สูงชันสลับซับซ้อนเป็นลูกคลื่นระดับความสูง 600-800 เมตรภูเขาทางทิศตะวันออกเป็นหน้าผาสูงชันลาดลงสู่ทิศตะวันตกเป็นต้นกำเนิดของแม่น้ำเลยและแม่น้ำป่าสักป่าภูหลวงได้จัดเป็นเขตรักษาพันธุ์สัตว์ป่าเมื่อวันที่ 18 ธันวาคม 2517 มีเนื้อที่ประมาณ 560,593 ไร ่ครอบคลุมพื้นที่อำเภอวังสะพุงอำเภอภูเรืออำเภอด่านซ้ายและอำเภอภูหลวงจังหวัดเลย
สภาพพื้นที่ประกอบด้วยป่าดิบเขา ป่าเบญจพรรณ ป่าเต็งรัง ป่าไผ่ ป่าเบญจพรรณผสมป่าไผ่ ป่าไผ่ผสมพื้นที่การเกษตร ทุ่งหญ้า และทุ่งหญ้าผสมพื้นที่การเกษตรพันธุ์ไม้ที่สำคัญได้แก่ แปกลม ขุนไม้ พญาไม้ มะขามป้อม กำลังเสือโคร่ง สนสามใบ สนสองใบ สนสามพันปี ซึ่งเป็นพรรณไม้ในเขตอบอุ่น ไม่ที่มีค่าทางเศรษฐกิจ เช่น ตะเคียนเฒ่า มะค่าดง ประดู่ มะค่าแต้ พรรณไม้ดอก เช่น กล้วยไม้ชนิดต่างๆ หญ้าข้าวก่ำ เปราะภู หญ้าดอกคำ เทียนน้อย กุหลายแดง กุหลายขาว ส้มแปะ ดอกหรีด รองเท้านารีอินทนนท์ รองเท้านารีปีกแมลงปอ ซึ่งพบแห่งเดียวที่ภูหลวง
1. สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม 60 ชนิด เช่น ช้าง เลียงผา กวาง ชะมดแผงหางปล้อง แมวดาว เป็นต้น
2. นกมากว่า 200 ชนิด ประกอบด้วย นกประจำถิ่น และอพยพ เช่น นกเขาเขียว นกบั้งรอกใหญ่ นกกระปูดใหญ่ กนกกระปูดเล็ก นกตบยุงเล็ก นกจาบเคราสีน้ำเงิน นกโพระดกคอสีฟ้า นกหัวขวานจิ๋วคิ้วขาว นกพญาปากกว้างหางยาว นกพญาไฟใหญ่ นกปรอดหัวโขน นกแซงแซวสีเทา นกสาริกาเขียว นกจาบดินอกลาย นกจู๋เต้นหางสั้น นกกระรางหัวหงอก นกกางเขนน้ำหลังเทา นกกระเบื้องผา นกจับแมลงสีฟ้า นกแซวสวรรค์ นกแว่นตาขาวข้างแดง เป็นต้น
3. สัตว์เลื้อยคลานและสัตว์สะเทินน้ำสะเทินบก ประมาณ 38 ชนิด เช่น เต้าปูลู ตุ๊กแก กิ้งก่าบินปีกสีส้ม จิ้งเหลนห้วยลาว งูสามเหลี่ยม งูลายสาบคอแดง งูเขียวไผ่ อึ่งกรายลายเลอะ กบหงอน กบห้วยขาปุ่ม อึ่งแม่หนาว เป็นต้น
1. นกที่ทำรังในเขตรักษาพันธุ์สัตว์ป่าภูหลวง
2. นิเวศวิทยาการสืบพันธุ์ของนกกางเขนน้ำหลังเทา
3. นิเวศวิทยาการสืบพันธุ์ของนกกางเขนน้ำหัวเทา
4. การศึกษาอัตราการเจริญเติบโตของลูกเต่าปูลูในคอกเลี้ยง
5. ชีววิทยาบางประการของกบห้วยขาปุ่ม
จุดที่น่าสนใจ
1. โคกนกกระบา อยู่ห่างจากที่ทำการสถานีวิจัยสัตว์ป่าภูหลวง ประมาณ 12 กิโลเมตร เป็นที่ราบบนสันเขา มีพรรณไม้ชนิดต่างๆ โดยเฉพาะกล้วยไม้ชนิดต่างๆ กุหลาบแดง กุหลายขาว เหง้าน้ำทิพย์ ฟองหิน เป็นต้น
2. โคกพรหมจรรย์ อยู่ห่างจากที่ทำการสถานีวิจัยสัตว์ป่าภูหลวงประมาณ 18 กิโลเมตร เป็นทุ่งกุหลาบขาว
3. น้ำตกตาดเลย อยู่ห่างจากที่ทำการสถานีวิจัยสัตว์ป่าภูหลวงประมาณ 18 กิโลเมตรเป็นน้ำตกที่มีความสวยงาม สูงประมาณ 50เมตร
เดินทางจากกรุงเทพฯ ใช้ทางหลวงแผ่นดินหมายเลข 1 ถนนพหลโยธินถึงจังหวัดสระบุรี จากจังหวัดสระบุรีสามารถสามารถเดินทางได้ 2 ทาง คือ
(ก) ทางหลวงแผ่นดินหมายเลข 21 สระบุรี – เพชรบูรณ์ จากนั้นใช้ทางหลวงแผ่นดินหมายเลข 203 ไป อำเภอหล่มสัก อำเภอหล่มเก่า อำเภอด่านซ้าย อำเภอภูเรือ จากอำเภอภูเรือไปทางจังหวัดเลยระยะทางประมาณ 14 กิโลเมตร ถึงบ้านสามตรม มีทางแยกขวามือ เข้าเขตรักษาพันธุ์สัตว์ป่าภูหลวง เลี้ยวขวาเข้าไปอีก 16 กิโลเมตร ถึงสถานีวิจัยสัตว์ป่าภูหลวง
(ข) ทางหลวงแผ่นดินหมายเลข 2 ถนนมิตรภาพ สระบุรี-สีคิ้ว และใช้ทางหลวงแผ่นดินหมายเลข 201 สีคิ้ว – จังหวัดชัยภูมิ – จังหวัดเลย จากนั้นใช้ทางหลวงหมายเลข 203 เลย –ภูเรือ ประมาณ 36 กิโลเมตร มีทางแยกซ้ายมือ เข้าเขตรักษาพันธุ์สัตว์ป่าภูหลวง เลี้ยวซ้ายเข้าไปอีก 16 กิโลเมตร ถึงสถานีวิจัยสัตว์ป่าภูหลวง
สถานีวิจัยสัตว์ป่าภูหลวง ตู้ ปณ.18 ปทจ. เลย จังหวัดเลย