Năm 1925, dưới thời Pháp thuộc, để bảo vệ loài Gà lôi lam mào trắng (Lophura edwardsi), chính quyền sở tại đã xây dựng và đệ trình lên Bộ Thuộc địa Pháp một dự án thành lập vườn quốc gia rộng 50.000ha. Năm 1932, Bạch Mã được phát hiện và đệ trình xây dựng khu nghỉ mát bởi ông M.Girard, kỹ sư trưởng ngành cầu đường, chính quyền Pháp thuộc. Năm 1942, khu nghỉ mát từ đai cao 1.200m đến đỉnh Bạch Mã được xây dựng hoàn chỉnh với một quần thể gần 139 biệt thự, chợ, bưu điện, nhà hàng tạp hóa và một tuyến đường ô tô nhỏ 19km nối từ quốc lộ tới khách sạn Morin. Ngoài ra, khu nghỉ mát còn có một hệ thống các đường mòn dẫn đến các biệt thự, các cảnh quan thiên nhiên hoang sơ như Vọng Hải Đài, Công viên Rừng, Công viên Đá hát, trại Hướng Đạo Đông Dương, các suối thác đẹp như suối Hoàng Yến, thác Bạc, thác Ngũ Hồ, thác Đỗ Quyên, …. Ngày nay, chúng ta vẫn còn thấy các mảnh tường đổ nát được xây bằng đá Granit dọc theo các tuyến đường mòn, dấu tích của một thời vàng son và nổi tiếng được ví như Sapa, Tam Đảo, Đà Lạt của miền Trung.
Trong thời kỳ chiến tranh chống Mỹ, đỉnh Bạch Mã là một cứ điểm quan trọng về quân sự. Vào đầu tháng 08/1973, Mỹ đã thiết lập sân bay trực thăng dã chiến và đã đổ bộ một tiểu đoàn lính bảo an, cùng nhiều vũ khí, phương tiện chiến tranh, nhằm chiếm giữ điểm cao Bạch Mã. Ngày 06/09/1973, bộ đội chủ lực thuộc Trung đoàn 6 đã tấn công và chiếm đóng điểm cao Bạch Mã để đảm bảo phòng thủ, bảo vệ tuyến đường chi viện Bắc Nam của quân giải phóng ở khu vực Nam Đông, Phú Lộc. Sau khi chiến thắng và làm chủ điểm cao Bạch Mã, Bô tư lệnh đã chỉ đạo Tiểu đoàn 5, Quân khu Trị Thiên đào hệ thống các hầm công sự, địa đạo và các giao thông hào để làm căn cứ chiến đấu, bảo vệ điểm cao Bạch Mã. Hệ thống này gồm 2 địa đạo chính với tổng chiều dài khoảng 270m, chiều cao trung bình 1,8m, chiều rộng trung bình 1,3m. Dọc theo các địa đạo còn có nhiều hầm trú ẩn nhỏ, cửa gác, phòng nghỉ, phòng họp có thể chứa được 15 - 20 người. Ngày nay hệ thống địa đạo này được đặt tên là Địa đạo Bạch Mã, là Di tích lịch sử Cách mạng đã được Nhà nước xếp hạng Di tích Quốc gia vào năm 2009.
Năm 1986, chính phủ đã có chủ trương bảo tồn thiên nhiên trên phạm vi rộng lớn cả nước. Ngày 09/8/1986, Chủ tịch HĐBT đã ký Quyết định 194/CT về việc thành lập hệ thống các khu rừng cấm trong toàn quốc, trong đó có Bạch Mã - Hải Vân.
Ngày 15/7/1991, Chủ tịch Hội đồng Bộ trưởng (nay là Thủ tướng Chính phủ) ban hành Quyết định số 214/CT phê duyệt Luận chứng Kinh tế Kỹ thuật VQG Bạch Mã trực thuộc Bộ Lâm nghiệp, với tổng diện tích là 22.031ha. Trong quá trình quản lý, bảo vệ và phát triển, VQG Bạch Mã đã đề xuất ý tưởng mở rộng ranh giới nhằm bảo tồn tốt hơn tài nguyên đa dạng sinh học, đặc biệt nhằm tạo nơi sống tốt hơn của các loài thú quý hiếm như Hổ, Báo, Vọoc ngũ sắc, Mang lớn, Mang Trường Sơn, Sao La, … Đến năm 2008, được sự đồng ý của hai tỉnh Thừa Thiên Huế và Quảng Nam, Thủ tướng Chính phủ đã có Quyết định số 01/QĐ -TTg ngày 02-01-2008 về việc điều chỉnh mở rộng VQG Bạch Mã có tổng diện tích là 37.487ha. Theo quy hoạch mở rộng, Vườn nằm trên địa bàn ranh giới hành chính của hai tỉnh Thừa Thiên Huế và Quảng Nam.
Cho đến nay, VQG Bạch Mã có tổng diện tích tự nhiên là 37.423,10 ha, giảm 63,90 ha do Dự án đầu tư xây dựng công trình đường Hồ Chí Minh đoạn La Sơn - Túy Loan thu hồi để giải phóng mặt bằng (Theo Quyết định 2022/QĐ-UBND ngày 05/10/2015 và Quyết định 2885/QĐ-UBND ngày 13/12/2017 của UBND tỉnh Thừa Thiên Huế)