อุทยานแห่งชาติไทรโยค มีพื้นที่ครอบคลุมท้องที่อำเภอทองผาภูมิ และอำเภอไทรโยค จังหวัดกาญจนบุรี มีประวัติความเป็นมาอันยาวนานตั้งแต่ครั้งสมัยพระบาทสมเด็จพระจุลจอมเกล้าเจ้าอยู่หัว รัชกาลที่ 5 ได้เสด็จประพาสน้ำตกไทรโยค และได้ลงสรงน้ำในธารน้ำอันเย็นฉ่ำภายใต้ร่มเงาแห่งแมกไม้ของป่าใหญ่ และเป็นแรงบันดาลใจให้สมเด็จเจ้าฟ้ากรมพระยานริศรานุวัติวงศ์ทรงประพันธ์บทเพลง “เขมรไทรโยค” จนความงามของน้ำตกไทรโยคเป็นที่เลื่องลือไปทั่ว เดิมพื้นที่ป่าบริเวณป่าวังใหญ่ และป่าแม่น้ำน้อย ในท้องที่ตำบลลิ่นถิ่น อำเภอทองผาภูมิ และตำบลไทรโยค ตำบลลุ่มสุ่ม ตำบลสิงห์ อำเภอไทรโยค ได้ประกาศเป็นป่าสงวนแห่งชาติ ตามกฎกระทรวง ฉบับที่ 417 (พ.ศ. 2512) เมื่อวันที่ 7 มีนาคม 2512 และป่าห้วยเขยง ท้องที่ตำบลท่าขนุน ตำบลปิล้อก ตำบลหินดาด และตำบลลิ่นถิ่น อำเภอทองผาภูมิ และตำบลไทรโยค อำเภอไทรโยค ได้ประกาศเป็นป่าสงวนแห่งชาติตามกฎกระทรวง ฉบับที่ 480 (พ.ศ. 2515) เมื่อวันที่ 20 ตุลาคม 2515 เดือนธันวาคม 2519 กองอุทยานแห่งชาติได้รับแจ้งจากนายสมจิตต์ วงศ์วัฒนา หัวหน้าสวนสักไทรโยค ว่า บริเวณป่าน้ำตกไทรโยคมีสภาพป่าและสภาพธรรมชาติสวยงามมาก เหมาะสมจัดตั้งเป็นอุทยานแห่งชาติ กองอุทยานแห่งชาติจึงมีหนังสือ ที่ กส 0808/3203 ลงวันที่ 14ธันวาคม 2519 เสนอกรมป่าไม้ให้ นายสมบูรณ์ วงศ์ภักดี นักวิชาการป่าไม้ 4 ไปทำการสำรวจหาข้อมูลเบื้องต้นบริเวณป่าวังใหญ่ ป่าแม่น้ำน้อย และป่าห้วยเขยง จังหวัดกาญจนบุรี ปรากฏว่า บริเวณดังกล่าว มีธรรมชาติสวยงามที่สำคัญหลายแห่ง เช่น น้ำตกไทรโยค ถ้ำต่างๆ และสถานที่ทางประวัติศาสตร์หลายแห่ง กล่าวคือ ในระหว่าง พ.ศ. 2484-2488 สมัยสงครามโลกครั้งที่ 2 ญี่ปุ่นได้เกณฑ์ทหารเชลยศึกทำการก่อสร้างทางรถไฟเพื่อที่จะเป็นเส้นทางต่อเข้าไปยังประเทศพม่า ส่วนหนึ่งของเส้นทางผ่านเข้ามาในพื้นที่อุทยานแห่งชาติ เลียบลำน้ำแควน้อยไปจนจรดด่านเจดีย์สามองค์ ที่อำเภอ สังขละบุรี บริเวณต้นน้ำตกไทรโยคเป็นแหล่งหุงหาอาหารและที่พักพิงหลบภัย ดังปรากฏเตาหุงข้าวของทหารญี่ปุ่นมาจนถึงปัจจุบัน เหมาะสมที่จะตั้งเป็นอุทยานแห่งชาติ ตามบันทึกรายงานการสำรวจ ลงวันที่ 3 พฤษภาคม 2520 กองอุทยานแห่งชาติจึงได้ดำเนินการจัดตั้งพื้นที่ดังกล่าวเป็นอุทยานแห่งชาติ และเพื่อสนองนโยบายคณะรัฐมนตรีได้มีมติเมื่อ วันที่ 9 มกราคม 2522 ในการที่จะเสริมมาตรการ อนุรักษ์ธรรมชาติ โดยจัดให้มีอุทยานแห่งชาติและเขตรักษาพันธุ์สัตว์ป่าเพิ่มขึ้น ซึ่งกองอุทยานแห่งชาติ กรมป่าไม้ได้มีคำสั่งที่ 2294/2522 ลงวันที่ 16 พฤศจิกายน 2522 ให้นายพิภพ ละเอียดอ่อน นักวิชาการป่าไม้ 5 และนายภูมิ สมวัฒนศักดิ์ ช่างโยธา 3 ไปดำเนินการจัดตั้งอุทยานแห่งชาติไทรโยค ซึ่งได้มีหนังสือ ที่ กส 0708/9 ลงวันที่ 28 ธันวาคม 2522 รายงานผลการสำรวจเพิ่มเติมว่าพื้นที่ดังกล่าวมีจุดเด่นและสถานที่ท่องเที่ยวสวยงามเหมาะสมเป็นอุทยานแห่งชาติ กองอุทยานแห่งชาติ กรมป่าไม้จึงได้เสนอคณะกรรมการอุทยานแห่งชาติ ซึ่งได้มีมติในการประชุมครั้งที่ 1/2523 เมื่อวันที่ 8 มกราคม 2523 เห็นสมควรให้ออกพระราชกฤษฎีกากำหนดบริเวณที่ดินป่าวังใหญ่ ป่าแม่น้ำน้อย และป่าห้วยเขยง ในท้องที่ตำบลลิ่นถิ่น อำเภอทองผาภูมิ และตำบลไทรโยค ตำบลวังกระแจะ ตำบลบ้องตี้ ตำบลลุ่มสุ่ม อำเภอไทรโยค จังหวัดกาญจนบุรี เนื้อที่ 312,500 ไร่ หรือ 500 ตารางกิโลเมตร ให้เป็นอุทยานแห่งชาติ ซึ่งประกาศไว้ในราชกิจจานุเบกษา เล่ม 97 ตอนที่ 165 ลงวันที่ 27 ตุลาคม 2523 เป็นอุทยานแห่งชาติลำดับที่ 19 ของประเทศไทย และเป็นอุทยานแห่งชาติทางประวัติศาสตร์ที่สำคัญแห่งหนึ่ง