태백산 국립공원은 강원특별자치도와 경상북도의 경계에 자리한 태백산을 중심으로 태백시·영월군·정선군과 경상북도 봉화군에 걸쳐 지정된 국립공원이다. 봉우리에 자갈과 모래가 널려 있어 멀리서 바라보면 마치 흰 눈이 쌓여 있는 것 같아 붙인 이름이라고 한다. 태백산은 백두대간에 솟아 있는 설악산·오대산·함백산 등과 더불어 민족의 명산으로 알려져 있다. 태백산과 그 일원의 자연경관 및 문화경관을 보전하고자 1989년에 태백산도립공원으로 지정되었다가 2016년에 국립공원으로 지정되었다. 도립공원의 4배에 달하는 구역이 국립공원으로 지정되어 지역 발전을 둘러싼 논란이 제기되었다.
태백산은 한강을 비롯하여 낙동강과 오십천이 발원하는 산으로 한반도 이남에서는 젖줄이 되는 뿌리 산에 해당한다. 태백산은 천제단이 있는 영봉(1,560m)을 중심으로 북쪽으로는 장군봉(1,567m), 동쪽으로는 문수봉(1,517m), 영봉과 문수봉 사이에 자리한 부쇠봉(1,546m) 등으로 이루어진다. 가장 높은 봉우리는 태백시의 서쪽에 있는 함백산(1,572m)이다.
함백산을 포함하여 산봉우리 · 기암괴석 등으로 이루어진 자연경관 자원으로는 14개의 산과 봉우리를 비롯하여 바위 3개소, 계곡 3개소, 고개 4개소, 연못 2개소가 있다. 멸종위기종인 동시에 희귀식물인 가시오가피, 개병풍, 기생꽃, 날개하늘나리 등의 식물을 비롯하여 멸종위기종이자 천연기념물로 지정된 매, 독수리, 붉은배새매, 검독수리 등의 조류, 멸종위기종인 토끼박쥐, 작은관코박쥐, 담비, 삵, 산양 등의 포유류, 맹꽁이, 멋조롱이 딱정벌레, 열목어 등의 동물들이 서식하고 있다.
멸종위기종 22종과 천연기념물 10종을 포함한 총 2,637종의 야생생물이 서식하고 있다. 늑대와 여우 등은 이미 멸종된 것으로 추정된다. 태백산국립공원에는 신갈나무, 거제수나무, 층층나무, 피나무, 당단풍나무 등의 낙엽활엽수가 넓은 범위에 걸쳐 서식하고 산지의 남사면에는 고로쇠나무, 물푸레나무, 북사면에는 귀룽나무, 개벚지나무 등이 서식한다.
해발고도가 높은 태백산 정상부에는 고산식물이 많이 자생한다. 태백산은 국내의 대표적인 주목 군락지로 잘 알려져 있다. 봄이 되면 산철쭉, 진달래의 군락지가 등산객을 맞이하고, 여름에는 울창한 수목과 차고 깨끗한 계곡물이 한여름 더위를 잊게 해주며, 가을에는 산에 자라는 형형색색의 단풍나무가 만드는 절경이 유명하고, 겨울에는 흰 눈으로 뒤덮인 주목 군락의 설경이 장관이다. 태백산에서 자라는 주목은 2,800여 그루이며, 이중 가장 큰 나무는 지름이 1.44m, 수령이 500년 이상이다.
1989년 5월 13일 태백산도립공원으로 지정되었다가 2015년 4월 9일 강원도에서 태백산국립공원 지정을 건의하여 2016년 4월 15일 국립공원위원회의 심의를 통과하였다. 이렇게 해서 태백산은 2016년 8월 22일에 우리나라의 22번째 국립공원으로 지정되었다. 면적은 기존 도립공원 면적인 17.440㎢의 약 4배에 달한다.
국립공원 지정 신청시 국립공원으로 지정되는 구역의 면적을 놓고 산림청과 주민 간의 갈등이 있기도 하였다. 그 이유는 도립공원 면적의 약 4배에 달하는 구역이 국립공원으로 지정되면 하늘길과 모노레일 등 태백산 명품화 사업들이 차질을 빚고 각종 규제가 강화돼 지역발전을 저해할 것이라는 반대 의견이 있었기 때문이다.
태백산국립공원은 2개 도, 4개 시 · 군에 걸쳐 있지만, 그 가운데 가장 넓은 부분이 포함된 곳은 태백시이다. 전체 국립공원 면적 가운데 태백시에 해당되는 곳이 51.173㎢(73%)이고, 경상북도 봉화군이 17.917㎢(25.6%)를 차지한다. 반면 영월군과 정선군은 극히 일부분이 포함되었다. 태백시에 자리한 황지(黃池)는 낙동강의 발원지로 유명하다.
태백산 주변에는 지하자원이 풍부하여 자원개발이 시작되면서 주변에 다수의 광산도시가 탄생하였다. 광산의 불경기로 침체되었던 태백시는 태백산국립공원을 배경으로 새로운 관광도시로의 개발 방안을 모색하고 있다. 태백산맥과 소백산맥을 잇는 태백산이 국립공원으로 지정되면서 한반도 통일에 대비한 백두대간의 보호 · 관리 체계가 확고히 마련되었다는 평가도 있다. 탐방 코스로는 유일사 코스, 백단사 코스, 당골 코스, 문수봉 코스, 금천 코스 등이 이용되고 있다.
태백산은 경치가 아름답고 만경대 · 상일사 · 백단사 · 백련암 등의 사찰을 품고 있다. 만경대에서는 해뜨는 동해 바다가 잘 내려다보인다. 태백시 문곡소도동의 소도집단시설 지구에는 콘도형인 태백산 민박촌을 비롯하여 숙박시설 · 음식점 · 야영장 등이 마련되어 있으며, 석탄의 역사를 한 눈에 볼 수 있는 태백석탄박물관이 있다.
매년 6월 초에는 태백산 철쭉제가 열리고 1월 말에는 태백산 눈축제가 개최된다. 또한, 1991년 국가민속문화재(현, 국가민속문화유산)로 지정된 태백산 천제단을 비롯하여 1995년 강원도 민속문화재(현, 민속문화유산)로 지정된 태백산 석장승, 2010년 대한민국 명승으로 지정된 태백 검룡소 등의 문화자원 3점을 포함하고 있어 생태 · 경관, 역사 · 문화적인 가치가 매우 높은 지역이라 할 수 있다.
산정에는 단종을 모신 단종비각과 천년 이상 제천의식이 행해지던 태백산 천제단이 남아있고 오늘날에도 매년 개천절이면 하늘에 제를 올린다. 태백산 정상에 위치한 천제단과 관련하여 태백산으로 오르는 길목(당골광장) 양쪽에는 이곳이 신성한 지역임을 알리는 태백산 석장승이 있다. 태백산 석장승은 태백산신의 수호신상으로 알려져 있다.
652년(진덕여왕 6) 자장율사가 창건한 사찰인 망경사를 비롯하여 정암사, 심원사, 백단사, 유일사, 만덕사, 청원사 등 크고 작은 사찰이 산재해 있고, 망경사 입구에는 우리나라에서 가장 높은 곳에 위치한 샘인 용정이 있다.