เทือกเขาภูเก้าเป็นภูเขาหินทราย ซึ่งมีชั้นของหินทรายอยู่ด้านบนระดับผิวดิน โดยมีชั้นของหินดินดานปนหินทรายเป็นพื้นฐานด้านล่าง มีดินประเภท ดินลูกรัง และดินร่วนปนทราย (Sandy Loam) กระจัดกระจายอยู่ทั่วไป มีลักษณะเป็นเทือกเขาสองชั้น ชั้นนอกเป็นภูเขาสูงลาดชันมาก ขณะที่ไหล่เขาด้านในไม่ชันมากนัก ส่วนภูพานคำเป็นแนวทิวเขายาวต่อเนื่องกัน ของเทือกเขาภูพาน เรียงตัวกันตามแนวทิศตะวันออกเฉียงเหนือ – ตะวันตกเฉียงใต้ มีความลาดชันสูงในแนวทิศตะวันตกเฉียงเหนือ(ในเขตจังหวัดอุดรธานี) และลาดไปทางทิศตะวันออกเฉียงใต้ที่มีความชันต่ำกว่า(ในเขตจังหวัดขอนแก่น) มีลักษณะคล้ายช้อน บริเวณทิศตะวันออกเฉียงใต้เป็นอ่างที่ราบต่ำลุ่มน้ำพอง ซึ่งกลายเป็นทะเลสาบหลังสร้างเขื่อนอุบลรัตน์ และเป็นที่ตั้งของที่ทำการอุทยานแห่งชาติภูเก้า – ภูพานคำ อัตราค่าบริการเข้าอุทยานแห่งชาติ ชาวไทย : ผู้ใหญ่ 20 บาท เด็ก 10 บาท / ชาวต่างชาติ : ผู้ใหญ่ 100 บาท เด็ก 50 บาท