Trong thời kỳ chiến tranh, vùng đất bây giờ là Vườn quốc gia Cát Tiên này đã là một phần của căn cứ địa chiến khu Đ rộng lớn, cũng gánh chịu bom đạn nhưng may mắn là không bị tàn phá nhiều, nhất là ít bị ảnh hưởng bởi chất độc hóa học. Do vậy, tính nguyên sinh của rừng được nhanh chóng phục hồi.
Năm 1975, sau ngày tái lập hòa bình, rừng được Bộ Quốc phòng tiếp quản và giao cho một sư đoàn quân đội đồn trú và tăng gia sản xuất.
Năm 1976, nơi đây đã được Chính phủ đưa vào diện bảo tồn.
Năm 1978, khu rừng này được Chính phủ quyết định trở thành rừng cấm với diện tích chỉ 31.000ha, thuộc địa phận huyện Tân Phú, Đồng Nai. Đồng thời, UBND tỉnh Đồng Nai cũng quyết định thành lập Hạt Kiểm lâm trực thuộc chi cục kiểm lâm Đồng Nai do một sĩ quan quân đội tạm thời làm Hạt trưởng.
Năm 1986, tỉnh Đồng Nai thành lập Ban quản lý Rừng cấm Nam bãi Cát Tiên. Toàn bộ các đơn vị quân đội đồn trú rút ra khỏi khu bảo tồn.
Tháng 2 năm 1998, Chính phủ ra quyết định thành lập Vườn quốc gia Cát Tiên với diện tích được nâng lên 73.878ha (bao gồm cả Khu Bảo tồn thiên nhiên Cát Lộc thuộc tỉnh Lâm Đồng và một phần đất của lâm trường Nghĩa Trung). Vườn do Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn quản lý.
Hiện nay, theo quyết định số 173/2003/QĐ-TTg, diện tích của Vườn là 71.187,9 ha. Đơn vị trực tiếp quản lý Vườn là Tổng cục Lâm nghiệp, Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn.
Ngày 10 tháng 11 năm 2001, Vườn quốc gia Cát Tiên được UNESCO công nhận là khu dự trữ sinh quyển thứ 411 và là khu dự trữ sinh quyển thứ 2 của Việt Nam.
Ngày 04 tháng 8 năm 2005, khu đất ngập nước Bàu Sấu của Vườn được Ban thư ký Công ước Ramsar công nhận đưa vào danh sách các vùng đất ngập nước có tầm quan trọng quốc tế. Đây là khu đất ngập nước thứ 1.499 của thế giới và là khu thứ hai của Việt Nam.
