Três cadeias de montanhas principais são parcialmente localizadas na floresta, as montanhas Absaroka, as Beartooth e as Wind River Range. O
Parque Nacional de Yellowstone é parte do limite florestal ao oeste, enquanto ao sul de Yellowstone, a Divisão Continental separa a floresta da sua vizinha, a Floresta Nacional Bridger-Teton. O limite oriental inclui propriedades privadas, terras dirigidas pelo Escritório de Gerenciamento de Terras dos Estados Unidos (
U.S Bureau of Land Management) e a Reserva Indígena Wind River (
Wind River Indian Reservation), que pertence aos Índios Shoshone e os Índios Arapahoe. A Floresta Nacional de Custer ao longo da fronteira de
Montana é o limite ao norte.
Toda a floresta é parte do
Grande Ecossistema de Yellowstone, uma expansão de terras protegidas a nível federal que abrangem aproximadamente 20 milhões de acres (80 937 km²).