Theo đồ án, Khu du lịch quốc gia Mộc Châu có tổng diện tích tự nhiên là 206.150 ha nằm trên địa bàn 02 huyện Mộc Châu và Vân Hồ. Mục tiêu quy hoạch nhằm phát triển Khu du lịch quốc gia Mộc Châu trở thành khu vực động lực phát triển du lịch của tỉnh Sơn La và của vùng du lịch Trung du miền núi Bắc Bộ với hệ thống sản phẩm du lịch đa dạng, độc đáo, có thương hiệu và sức cạnh tranh cao gắn với cảnh quan tự nhiên và bản sắc văn hóa các dân tộc.

Hình thành 03 trung tâm du lịch trọng điểm gồm: Trung tâm nghỉ dưỡng Mộc Châu, trung tâm du lịch sinh thái Mộc Châu và trung tâm vui chơi giải trí Mộc Châu.

Thu hút đầu tư phát triển các khu, điểm du lịch quan trọng như: Khu du lịch rừng thông Bản Áng, khu du lịch thác Dải Yếm, trung tâm thương mại cửa khẩu Lóng Sập, khu du lịch Ngũ động Bản Ôn, khu du lịch sinh thái rừng Pó Cốp, khu du lịch sinh thái rừng đặc dụng Xuân Nha...

Hình thành các bản du lịch cộng đồng bao gồm: Bản Áng (xã Đông Sang, huyện Mộc Châu), Bản Vặt (xã Mường Sang, huyện Mộc Châu), Bản Tà Phình (xã Tân Lập, huyện Mộc Châu), Bản Mường Khoa (xã Chiềng Khoa, huyện Vân Hồ)...

Khu du lịch quốc gia Mộc Châu có phía Đông và Đông Nam giáp tỉnh Hòa Bình; Phía Tây và Tây Bắc giáp huyện Yên Châu; Phía Nam giáp tỉnh Thanh Hóa và nước Cộng hòa DCND Lào với đường biên giới chung dài 40,6 km; Phía Bắc Giáp huyện Phù Yên.