ครอบคลุมพื้นที่โบราณสถานกรุงสุโขทัย ศูนย์กลางการปกครองของอาณาจักรสุโขทัยซึ่งมีอำนาจอยู่บริเวณภาคเหนือตอนล่าง ของประเทศไทยในช่วงพุทธศตวรรษที่ 18-19 ตั้งอยู่ที่ตำบลเมืองเก่า(เขตเทศบาลตำบลเมืองเก่า) อำเภอเมืองสุโขทัย จังหวัดสุโขทัยห่างจากตัวเมืองสุโขทัยปัจจุบัน (เขตเทศบาลเมืองสุโขทัยธานี) ไปทางทิศตะวันตกประมาณ 12 กิโลเมตร ตามทางหลวงแผ่นดินหมายเลข 12 (ถนนจรดวิถีถ่อง)

        ผังเมืองสุโขทัยมีลักษณะเป็นรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้า มีความยาวประมาณ 2 กิโลเมตร กว้างประมาณ 1.6 กิโลเมตร ด้านทิศเหนือจดทิศใต้ยาว 2,000 เมตร ด้านทิศตะวันตกยาว 1,600 เมตร เป็นกำแพงพูนดิน 3 ชั้น โดยการขุดเอาดินขึ้นมาถมเป็นกำแพง และพื้นดินที่ขุดขึ้นยังเป็นคูน้ำไว้ใช้สอยและเป็นกำแพงน้ำขึ้นอีก 2 ชั้น กำแพง มีประตูเมือง 4 ประตู ด้านเหนือเรียกว่า "ประตูศาลหลวง" ด้านใต้เรียกว่า "ประตูนะโม" ด้านทิศตะวันออกเรียกว่า "ประตูกำแพงหัก" ด้านทิศตะวันตกเรียกว่า "ประตูอ้อ" ภายนอกกำแพงเมืองในรัศมี 5 กม. มีโบราณสถานประมาณ 70 แห่ง สร้างขึ้นไว้ในพุทธศาสนาและศาสนาพราหมณ์ ภายในยังเหลือร่องรอยพระราชวังและวัดอีก 26 แห่ง วัดที่ใหญ่ที่สุดคือวัดมหาธาตุ อุทยานแห่งนี้ได้รับการบูรณปฏิสังขรณ์โดยกรมศิลปากรด้วยความช่วยเหลือจากองค์การยูเนสโก มีผู้เยี่ยมชมหลายพันคนต่อปี ซึ่งสามารถเดินเท้าหรือขี่จักรยานเที่ยวชมได้

        อุทยานประวัติศาสตร์สุโขทัยได้รับการประกาศคุ้มครองครั้งแรก ตามประกาศราชกิจจานุเบกษา เล่มที่ 92 ตอนที่ 112 ลงวันที่ 2 สิงหาคม พ.ศ. 2504 ต่อมาในปี พ.ศ. 2519 โครงการฟื้นฟูอุทยานแห่งนี้ก็ได้รับการอนุมัติ และเปิดอย่างเป็นทางการในเดือนกรกฎาคม พ.ศ. 2531 และในวันที่ 12 ธันวาคม พ.ศ. 2534 องค์การยูเนสโกได้ประกาศให้อุทยานแห่งนี้เป็นแหล่งมรดกโลกร่วมกับอุทยานประวัติศาสตร์ที่กำแพงเพชรและศรีสัชนาลัย

        บริเวณที่ตั้งของจังหวัดสุโขทัยเป็นบริเวณที่ราบตอนล่างของภาค เหนือ ได้ค้นพบหลักฐานการเข้ามาตั้งถิ่นฐานของมนุษย์ ตั้งแต่สมัยก่อนประวัติศาสตร์แล้ว ตามหลักฐานทางโบราณคดีที่พบใน เขตอำเภอศรีนคร อำเภอบ้านด่านลานหอย และอำเภอคีรีมาศ ซึ่งแสดงถึงหลักฐานทางชุมชนสมัยก่อนประวัติศาสตร์ ชุมชนเหล่านี้คงอยู่ต่อเนื่องกันและตั้งเป็นบ้านเมืองขึ้นในเวลาต่อมา

        จนกระทั่งประมาณพุทธศตวรรษที่ 12 (พ.ศ. 1100 เป็นต้นมา) ชุมชนบริเวณนี้ได้มีการ ติดต่อกับดินแดนอื่นแถบบริเวณภาคกลางและภาคตะวันออกเฉียงเหนือ ที่มีพื้นฐานวัฒนธรรมแบบทวารวดี โดยได้มีการค้นพบหลักฐานทางโบราณคดีที่วัดชมชื่น อำเภอศรีสัชนาลัย

        หลักฐานทางศิลปกรรมในเขตเมืองเก่าสุโขทัยที่ศาลตาผาแดง และปรางค์เขาปู่จาในเขตอำเภอคีรีมาศ เป็นหลักฐานที่แสดงให้เห็นถึงการเข้ามาของวัฒนธรรมเขมรโบราณในราวพุทธศตวรรษ ที่ 18 (พ.ศ.1700 เป็นต้นมา) และน่าจะเป็นการพัฒนาการตั้งถิ่นฐานเป็นเมืองในวัฒนธรรมเขมร ในบริเวณที่ราบเชิงเขาหลวงเป็นครั้งแรก จนราวกลางพุทธศตวรรษที่ 18 ปรากฏเรื่องราวการตั้งตนเป็นอิสระ เพื่อ ปกครองสุโขทัยของกลุ่มชน ซึ่งต่อมาเป็นบรรพชนของคนไทยในปัจจุบัน

        อาณาจักรสุโขทัยเริ่มต้นประวัติศาสตร์ที่มีหลักฐานตั้งแต่สมัยพ่อขุนศรีนาวนำถม และเริ่ม ชัดเจนมากขึ้นในสมัยพ่อขุนศรีอินทราทิตย์ (พ่อชุนบางกลางหาว พ.ศ. 1781 - 1822) อาณาจักรสุโขทัยเจริญรุ่งเรืองสูงสุด ในรัชสมัยของพ่อขุนรามคำแหงมหาราช 1841) อำนาจของอาณาจักรสุโขทัยในช่วง รัชสมัยของพระองค์มั่นคงมาก ได้ทรงแผ่อาณาเขตออกไปโดยรอบ วัฒนธรรมไทยได้เจริญขึ้นทุกสาขา ดังปรากฏในศิลาจารึกหลัก ที่ 1 ซึ่งเจริญทั้งด้านประวัติ-ศาสตร์ การสงคราม ภูมิศาสตร์ กฎหมาย ประเพณี การปกครอง การเศรษฐกิจ การสังคม ปรัชญา พระพุทธศาสนา การประดิษฐ์อักษรไทย และ อื่น ๆ ราชวงศ์พ่อขุนศรีอินทราทิตย์(พระร่วงหรือสุโขทัย) ได้ปกครองอาณาจักรสุโขทัยสืบต่อมาเป็นเวลา 200 ปี ก็ถูกรวมเข้ากับอาณาจักรอยุธยา

        ในการประชุม ณ เมืองคาร์เทจ ประเทศตูนีเซีย เมื่อ พ.ศ.2534 คณะกรรมการมรดกโลกแห่งอนุสัญญาคุ้มครองมรดกทางวัฒนธรรมและธรรมชาติของโลก องค์การศึกษาวิทยาศาสตร์และวัฒนธรรมแห่งสหประชาชาติ ได้ประกาศให้อุทยานประวัติศาสตร์สุโขทัย ศรีสัชนาลัย กำแพงเพชร เป็นมรดกโลกทางวัฒนธรรม เนื่องจากหลักฐานที่ปรากฏแสดงให้เห็นถึงผลงานทาง สถาปัตยกรรมที่โดดเด่น นับเป็นตัวแทนของศิลปกรรมไทยยุคแรก และเป็นต้นกำเนิดของการสร้างประเทศ สมเด็จพระเทพรัตนราชสุดาฯ สยามบรมราชกุมารี เสด็จพระราชดำเนินเป็นองค์ประธานในพิธีเปิดอุทยานประวัติศาสตร์สุโขทัยอย่าง เป็นทางการเมื่อวันจันทร์ ที่ 20 พฤศจิกายน พ.ศ.2531

อุทยานประวัติศาสตร์สุโขทัยได้รับการจัดตั้งให้เป็นมรดกโลกโดยองค์การ UNESCO ในปี2537