ประกาศเป็นเขตรักษาพันธุ์สัตว์ป่าภูสีฐาน เมื่อวันที่ 12 มิถุนายน 2533 เนื้อที่ทั้งหมด 156,250 ไร่ หรือประมาณ 250 ตารางกิโลเมตร ครอบคลุมพื้นที่ 2 จังหวัดมุกดาหารและกาฬสินธุ์ (มุกดาหาร 128,125 ไร่ กาฬสินธุ์ 28,125 ไร่)

ลักษณะภูมิประเทศ
สภาพทั่ว ๆ ไป มีลักษณะเป็นภูเขาหลายเทือก ไม่ติดกันโดยมีความสูงของยอดเขาระหว่าง 350 - 592 เมตรจากระดับน้ำทะเล โดยยอดเขาสูงสุด คือ ยอดภูเมย สูง 592 เมตร อยู่ใกล้บริเวณภูพานภูดงบาก ห่างจากสำนักงานเขตรักษาพันธุ์สัตว์ป่าภูสีฐานไปทางตะวันออก ประมาณ 6 กิโลเมตร และมีที่ราบบนสันเขากว้างตั้งแต่ 200 - 5,000 ไร่

ชนิดป่าและพรรณไม้
เป็นป่าดิบแล้ง ป่าเบญจพรรณ ป่าเต็งรัง และทุ่งหญ้าพันธุ์ไม้ที่มีคุณค่าทางเศรษฐกิจ ได้แก่ มะค่าโมง ประดู่ แดง ชิงชัน พะยุง ยาง กระบก ตะเคียนทอง เต็ง รัง

สัตว์ป่า
เมื่อคราวถิ่นป่าแห่งนี้ เป็นที่อยู่สัตว์ป่าชุกชุมมาก ไม่ว่าจะเป็น ช้าง เสือ หมี กระทิง กวาง เลียงผา ลิง ค่าง ชะนี สัตว์ป่าจำนวนมาก นกบางชนิด ปัจจุบันได้สูญหายเหลือเพียงร่องรอยอยู่บ้าง เช่น กวาง เก้ง หมูป่า กระจง ลิง ค่าง ตะกวด อีเห็น ชะมด ไก่ป่า และนกต่าง ๆ ซึ่งสัตว์เหล่านี้ก็นับวันแต่จะถูกล่าลดปริมาณลงเรื่อย ๆ

จุดเด่นที่น่าสนใจ
1. ถ้ำบิ้ง
2. อ่างเก็บน้ำห้วยม่วง
3. น้ำตกแก้งนาง