면적은 3,518,561㎡이며, 1979년 12월 명승으로 지정되었다. 불영사계곡은 신라 의상(義湘)이 처음 세웠다는 불영사에서 근남면 행곡리에 이르는 곳인데 태백산맥의 경승지로서 깎아 세운 듯한 기암절벽 사이로 15㎞의 계곡에 물이 흐르고 있다.
불영사계곡은 북쪽의 아구산과 세덕산, 남쪽의 천축산과 통고산 사이를 흐르는 왕피천을 따라 있다. 이곳은 소나무 노송과 굴참나무 등 울창한 산림 사이로 계곡이 형성되어 있고 양옆에는 기암절벽이 형성되어 있다.
계곡의 바닥과 양쪽 절벽에는 흰 빛을 띠는 화강암이 풍화되어 장관을 이룬다. 화강암은 시냇물이 굽이쳐 흐르면서 곳곳의 바위 바닥이 깊이 패어 포트홀(pothole)이 형성되어 있다. 포트홀은 하천침식작용 중 마식작용에 의해 하상 기반암에 형성된 항아리 모양의 구멍이다.
이곳은 남방계와 북방계의 동 · 식물이 공존하는 곳이다. 북쪽 지역 짐승인 상양이 태백산맥을 타고 내려와 살기도 하고, 김빛 고사리 · 참꽃나무 · 겨우살이 등 진귀한 식물도 많고, 물에는 돌고니 · 갈겨니 · 꺽지 등의 물고기도 살고 있다.
이 계곡을 따라 올라가면 기암절벽을 이룬 창옥벽(蒼玉壁) · 의상대(義湘臺) · 산태극(山太極) · 수태극(水太極) 등 특유한 이름의 명소가 30여 개나 있다.
불영사는 도로에서 400m 남쪽 천축산 기슭에 자리잡고 있는데 1,300여년전 신라 진덕여왕 때 세워진 절이다. 절 뒷산에 부처모양의 바위가 있었는데, 절 앞뜰에 있는 연못에 석양이 되면 그 부처바위가 비쳤으므로 불영사라 부르게 되었다고 전한다.
절주변일대에는 무성한 굴참나무가 천연기념물로 지정되어 있고 우거진 숲과 계곡의 폭포 등이 어우러져 하나의 선경(仙境)을 이루고 있어 울진의 소금강(小金剛)이라 일컬어지고 있다.
울진은 동해 고속화도로의 건설로 교통이 편리하며 해안을 따라 관동팔경(關東八景)에 속하는 망양정(望洋亭) · 월송정(越松亭)이 있고 그 밖에 연호정(蓮湖亭) 등이 있다. 또, 석회동굴인 성류굴(聖留窟)을 비롯하여 백암온천 · 덕구온천 등의 관광명소가 있어 불영사계곡과 더불어 관광객이 많이 찾는다.