นักท่องเที่ยวสามารถเดินทางจากกรุงเทพมหานคร ผ่านอำเภอเลิงนกทา จังหวัดยโสธร ไปยังอำเภอดอนตาล จังหวัดมุกดาหาร (ทางหลวงแผ่นดินหมายเลข 2116) ระหว่างหลักกิโลเมตร ที่ 22 - 23 แยกเข้าไปทาง ทิศเหนือประมาณ 1 กิโลเมตร ถึงที่ทำการอุทยานแห่งชาติภูสระดอกบัว ซึ่งตั้งอยู่บริเวณอ่างเก็บน้ำห้วยหินข้อ บ้านหนองเม็ก ตำบลป่าไร่ อำเภอดอนตาล จังหวัดมุกดาหาร

• อยู่ห่างจากจังหวัดมุกดาหาร ประมาณ 60 กิโลเมตร
• อยู่ห่างจากอำเภอเลิงนกทา จังหวัดยโสธร ประมาณ 28 กิโลเมตร
• อยู่ห่างจากอำเภอดอนตาล จังหวัดมุกดาหาร ประมาณ 22 กิโลเมตร