อุทยานประวัติศาสตร์สุโขทัย ศรีสัชนาลัย และกำแพงเพชรได้จดทะเบียนเป็นมรดกโลกภายใต้ชื่อ เมืองประวัติศาสตร์สุโขทัยและเมืองบริวาร ในการประชุมคณะกรรมการมรดกโลกสมัยสามัญครั้งที่ 15 เมื่อปี พ.ศ. 2534 ที่เมืองคาร์เทจ ประเทศตูนิเซีย โดยผ่านข้อกำหนดและหลักเกณฑ์ในการพิจารณาให้เป็นแหล่งมรดกโลก ดังนี้

• (i) - เป็นตัวแทนซึ่งแสดงผลงานชิ้นเอกที่จัดทำขึ้นด้วยการสร้างสรรค์อันฉลาด
• (iii) - เป็นสิ่งที่ยืนยันถึงหลักฐานของวัฒนธรรมหรืออารยธรรมที่ปรากฏให้เห็นอยู่ในปัจจุบันหรือว่าที่สาบสูญไปแล้ว

โดยได้รับการขึ้นทะเบียนเป็น 1 ใน 3 แหล่งมรดกโลกแห่งแรกของประเทศไทย พร้อมกับนครประวัติศาสตร์พระนครศรีอยุธยา และ เขตรักษาพันธุ์สัตว์ป่าทุ่งใหญ่-ห้วยขาแข้ง ซึ่งได้รับการขึ้นทะเบียนเป็นมรดกโลกทางธรรมชาติแห่งแรกของประเทศไทย