ดอยหลวงเชียงดาวเป็นภูเขาหินปูนในเขตรักษาพันธุ์สัตว์ป่าเชียงดาว (อำเภอเชียงดาว) มีความสูง 2,195 เมตรเหนือระดับน้ำทะเล เป็นภูเขาที่สูงเป็นอันดับสามของประเทศไทย รองจากดอยอินทนนท์และดอยผาหมุ่นป็อก ที่ราบสูงแคบๆ บนยอดเขาให้ทัศนียภาพอันงดงาม รวมถึงทะเลหมอกทางฝั่งเชียงดาว ดอยสามพีหนอง เทือกเขาเชียงดาว และเชิงเขาดอยอินทนนท์ บนยอดเขามีอากาศเย็นสบายและมีลมพัด และเป็นที่อยู่อาศัยของดอกไม้ภูเขาหายาก นก และผีเสื้อ การเข้าชมดอยเชียงดาวต้องได้รับอนุญาตจากผู้อำนวยการเขตรักษาพันธุ์สัตว์ป่าก่อน

หน่วยงานอนุรักษ์ธรรมชาติ อุทยานแห่งชาติ กรมคุ้มครองสัตว์ป่าและพืช ต้องลงทะเบียนการเดินทางล่วงหน้าอย่างน้อย 2 สัปดาห์

เขตรักษาพันธุ์สัตว์ป่าเชียงดาวตั้งอยู่ที่นี่ บริเวณนี้มีหมอกลงเกือบตลอดทั้งปี โดยเฉพาะในช่วงฤดูหนาวและฤดูฝน อากาศหนาวเย็นตลอดทั้งปี และฤดูฝนมีความชื้นสูงมาก ภูมิภาคนี้เป็นที่อยู่อาศัยของพืชหลากหลายชนิด รวมถึงพืชเฉพาะถิ่นหลายชนิดที่ไม่พบในส่วนอื่นๆ ของประเทศไทย มีทั้งพืชเขตร้อน พืชกึ่งเขตร้อน และพืชเขตอบอุ่น ทำให้เป็นแหล่งที่มีความหลากหลายทางชีวภาพสูง เนื่องจากเป็นภูเขาหินปูน จึงเป็นส่วนหนึ่งของเทือกเขาถนนทองชัย ก่อตัวขึ้นในยุคเพอร์เมียน ระหว่าง 230 ถึง 250 ล้านปีก่อน จัดอยู่ในกลุ่มหินราชบุรีของประเทศไทย ซึ่งเกิดจากการสะสมของตะกอนทางทะเลและซากสัตว์ผสมกับหินปูน