ที่ประชุมคณะกรรมการอุทยานแห่งชาติ เมื่อวันที่ 4 เมษายน 2518 มีมติให้กำหนดบริเวณเขาชะเมา-เขาวงเป็นอุทยานแห่งชาติ เนื่องจากมีสภาพเป็นป่าที่สมบูรณ์ เป็นแหล่งกำเนิดต้นน้ำลำธารของจังหวัดระยอง และมีสัตว์ป่าชุกชุม โดยได้มีพระราชกฤษฎีกากำหนดบริเวณที่ดินป่าเขาชะเมาในท้องที่ตำบลทุ่งควายกิน อำเภอแกลง จังหวัดระยอง และตำบลแก่งหางแมว อำเภอท่าใหม่ จังหวัดจันทบุรี และป่าเขาวงในท้องที่ตำบลกองดิน อำเภอแกลง จังหวัดระยอง และตำบลนายายอาม อำเภอท่าใหม่ จังหวัดจันทบุรี ให้เป็นอุทยานแห่งชาติ โดยประกาศในราชกิจจานุเบกษา เล่ม 92 ตอนที่ 267 ลงวันที่ 31 ธันวาคม 2518 เป็นอุทยานแห่งชาติลำดับที่ 13 ของประเทศไทย