พื้นที่อยู่ในเขตอำเภอสังขละบุรี จังหวัดกาญจนบุรีและอำเภออุ้มผาง จังหวัดตาก ภูมิประเทศเป็นภูเขาสลับซับซ้อน ยอดเขาสูงสุด คือ เขาใหญ่ อยู่บริเวณตอนกลางของพื้นที่ เป็นต้นน้ำของลำธารหลายสาย มีป่าไม้หลายชนิดประกอบด้วยทุ่งหญ้า ป่าเบญจพรรณ ป่าเต็งรัง และป่าดงดิบ มีสัตว์ป่าหลายชนิดอาศัยอยู่เป็นจำนวนมาก

การเดินทางไปยังเขตรักษาพันธุ์สัตว์ป่าทุ่งใหญ่นเรศวร ยังไม่สะดวกนัก เนื่องจากสภาพถนนบางช่วงไม่ดี จากเส้นทางทองผาภูมิ-สังขละบุรี บริเวณแยกห้วยเสือ ไปยังบ้านคลีตี้ ระยะทาง 42 กิโลเมตร ต่อจากนั้นมีทางแยกไปที่ทำการเขตฯ ที่ห้วยซ่งไท้อีก 40 กิโลเมตร เขตรักษาพันธุ์สัตว์ป่าทุ่งใหญ่นเรศวรเป็นพื้นที่เหมาะสำหรับผู้สนใจศึกษาธรรมชาติ ผู้ที่จะไปทุ่งใหญ่นเรศวรต้องทำหนังสือขออนุญาตล่วงหน้า 15 วัน เรียนผู้อำนวยการส่วนอนุรักษ์สัตว์ป่า กรมป่าไม้ บางเขน กรุงเทพฯ โทร. 02 - 561–4292-3 ต่อ 706–7