เดิมพื้นที่นี้เป็นป่าสงวนแห่งชาติป่าวังด้วนและป่าห้วยยาง ซึ่งรวมถึงสวนป่าห้วยทราย สวนป่าห้วยยาง สวนรุกขชาติห้วยยาง และสถานีวนกรรมห้วยยาง ต่อมาเมื่อกรมป่าไม้มีนโยบายจัดตั้งอุทยานแห่งชาติ จึงได้โอนพื้นที่ดังกล่าวให้กองอุทยานแห่งชาติดำเนินการตั้งแต่ปีงบประมาณ พ.ศ. 2532 และได้รับการประกาศจัดตั้งเป็นอุทยานแห่งชาติอย่างเป็นทางการเมื่อวันที่ 30 ธันวาคม พ.ศ. 2535 นับเป็นอุทยานแห่งชาติลำดับที่ 76 ของประเทศไทย

ลักษณะภูมิประเทศและภูมิอากาศ
อุทยานแห่งชาติหาดวนกรมีลักษณะภูมิประเทศเป็นที่ราบชายฝั่งทะเลและแนวชายฝั่งยกตัว มีระดับความสูงเฉลี่ยจากระดับน้ำทะเลปานกลางตั้งแต่ 0-5 เมตร พื้นที่ค่อยๆ ลาดลงเป็นพื้นที่ค่อนข้างราบเรียบ มีเกาะเล็กๆ 2 เกาะ คือ เกาะจานและเกาะท้ายทรีย์ ซึ่งทั้งสองเกาะเชื่อมติดกันลักษณะภูมิอากาศโดยทั่วไปเป็นมรสุมเขตร้อน ได้รับอิทธิพลจากลมทะเล แบ่งออกเป็น 3 ฤดูกาล ได้แก่ ฤดูฝนตั้งแต่เดือนพฤษภาคมถึงพฤศจิกายน ฤดูหนาวตั้งแต่เดือนธันวาคมถึงมกราคม และฤดูร้อนตั้งแต่เดือนกุมภาพันธ์ถึงเมษายน
พืชพรรณและสัตว์ป่า
พื้นที่อุทยานประกอบด้วยป่าชายหาด ป่าเบญจพรรณ และป่าเขาหินปูน พันธุ์ไม้ที่พบได้แก่ สนทะเล หูกวาง โพทะเล สารภีทะเล ยาง เกด ประดู่ มะค่าโมง พะยอม หว้า ตะแบก ขนาน ฝาง ข่อย ตะขบ เป็นต้น สัตว์ป่าที่พบส่วนใหญ่เป็นนกชนิดต่างๆ เช่น นกแซงแซวหางบ่วง นกเอี้ยงสาริกา นกดุเหว่า นกตะขาบทุ่ง นกยางกรอก นกกระแตแต้แว้ด นกกางเขนบ้าน นกจาบคา นกเขา นกปรอด เป็นต้น สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม ได้แก่ กระแต กระรอก อีเห็น กระต่ายป่า พังพอน สุนัขจิ้งจอก สัตว์สะเทินน้ำสะเทินบก เช่น กบ อึ่งอ่าง เขียด และสัตว์ตามแนวชายหาด เช่น ปูลม ปูเสฉวน หอยเวียน หอยเจดีย์
แหล่งท่องเที่ยวและกิจกรรม
หาดวนกรชายหาดที่มีความยาวประมาณ 7 กิโลเมตร ทอดตัวเป็นแนวยาวขนานไปกับทะเล มีทิวสนทะเลและสนประดิพัทธ์ขึ้นตลอดแนวหาดเกาะจานและเกาะท้ายทรีย์เกาะเล็กๆ ที่มีแนวปะการังสวยงาม เหมาะสำหรับการดำน้ำชมปะการังน้ำตื้นอ่าวมะค่าบริเวณคุ้งน้ำชายฝั่งทะเลจากบ้านวังด้วนถึงปากคลองน้ำจืด ลักษณะเป็นหน้าผาริมทะเล มีโขดหิน ตลิ่งชันเส้นทางเดินศึกษาธรรมชาติ มีเส้นทางเดินศึกษาธรรมชาติหลายเส้นทาง เช่น เส้นทางหัวกรังและหินจวง ซึ่งเป็นห้องเรียนกลางแจ้งให้ได้เรียนรู้และเข้าใจความสัมพันธ์ของธรรมชาติ