Di sản thế giới lần 1: tiêu chí địa chất, địa lý của nó

Hồ sơ đề nghị công nhận vườn quốc gia này là di sản thế giới đã được Chính phủ Việt Nam trình lên UNESCO năm 1998. Lý do đưa ra để đề nghị công nhận vườn quốc gia này là di sản thế giới bao gồm: sự đa dạng sinh học cao, sự độc đáo và vẻ đẹp của hệ thống hang động và phong cảnh núi đá vôi[35].

Ban đầu, Chính phủ Việt Nam đề nghị UNESCO công nhận Khu bảo tồn Phong Nha năm 1998 và IUCN đã tiến hành kiểm tra tại hiện trường trong tháng 1 và 2 năm 1999.

Tại cuộc họp bình thường vào tháng 7 năm 1999, Ủy ban đánh giá của UNESCO đã kết luận rằng Khu bảo tồn Phong Nha được đề cử sẽ đáp ứng được tiêu chí (i) và (iv) của UNESCO cho ứng cử viên di sản thế giới nếu như ranh giới được mở ra thành vườn quốc gia Phong Nha-Kẻ Bàng rộng hơn. Ủy ban này cũng đề nghị hai nhà nước Việt và Lào thảo luận và kết nối hai khu bảo tồn Phong Nha-Kẻ Bàng (Việt Nam) và Hin Namno (Lào) thành một khu bảo tồn liên tục để phối hợp bảo tồn.

Trong lần đề nghị thứ hai của Chính phủ Việt Nam gửi UNESCO vào năm 2000, phạm vi khu vực đề cử gồm cả khu vực rừng Kẻ Bàng như ý kiến năm 1999 của UNESCO.

Tuy nhiên, vào thời điểm này, Chính phủ Việt Nam cũng tuyên bố xây dựng đường Hồ Chí Minh và đường nối quốc lộ 20 với đường Hồ Chí Minh cắt qua vùng lõi của vườn quốc gia này. Nhiều tổ chức quốc tế như IUCN và Tổ chức động thực vật quốc tế đã thuyết phục và khuyên Chính phủ Việt Nam thận trọng trong việc xây dựng các con đường này qua Vườn quốc gia Phong Nha-Kẻ Bàng.

Trong một bức thư của Tổ chức động thực vật gửi UNESCO ngày 15 tháng 12 năm 2000 ước tính cần 4,5 tấn thuốc nổ cho mỗi km đường. Do đó việc xem xét đánh giá để công nhận là di sản thế giới đối với vườn quốc gia này không tiến triển gì hơn. Tháng 5 năm 2002, Chính phủ Việt Nam cung cấp thêm thông tin cho UNESCO về việc nâng cấp Khu bảo tồn Phong Nha-Kẻ Bàng thành Vườn quốc gia Phong Nha-Kẻ Bàng với diện tích rộng hơn hai lần đề cử trước (85.754 ha) kèm theo kế hoạch bảo tồn (quyết định của Chính phủ tháng 12 năm 2001).

Chính phủ đã thay đổi tuyến đường Hồ Chí Minh và UNESCO đã đánh giá tuyến mới không ảnh hưởng đến vườn quốc gia này do tuyến đường được xây với mức độ trách nhiệm đối với môi trường cao, ngoài ra tuyến đường này cung cấp đường tiếp cận khu vực vườn nhưng vẫn cho rằng đường nối đường Hồ Chí Minh và đường 20 đi qua khu lõi vườn quốc gia này là không cần thiết và tác động xấu đến hệ động thực vật ở đây (chặt cây, xe cộ gây xáo trộn cuộc sống sinh vật, tạo điều kiện thuận lợi cho săn bắt động vật và chặt cây). Ủy ban đánh giá cho rằng tiêu vườn quốc gia này được đề nghị theo hai tiêu chí i (lịch sử Trái Đất và nổi bật địa chất) và iv (đa dạng sinh học và các loài bị đe dọa) chưa đạt do chưa có bằng chức thực về địa chất địa mạo được cung cấp trong hồ sơ và khu vực vườn quốc gia này chưa đủ rộng để bảo tồn các loài quý hiếm[21].

Chính phủ Việt Nam đã bổ sung thông tin về giá trị địa chất địa mạo khu vực vườn quốc gia này. Tại kỳ họp toàn thể lần thứ 27 từ 30 tháng 6 đến 5 tháng 7 năm 2003, đại diện 160 quốc gia thuộc Tổ chức Giáo dục, Khoa học và Văn hóa Liên Hiệp Quốc (UNESCO) đã công nhận Vườn Quốc gia Phong Nha-Kẻ Bàng, cùng với 30 địa danh khác trên toàn thế giới, là di sản thiên nhiên thế giới. Vườn quốc gia Phong Nha-Kẻ Bàng được UNESCO công nhận là di sản thế giới vì đạt tiêu chuẩn viii "là ví dụ nổi bật đại diện cho các giai đoạn của lịch sử Trái Đất, bao gồm bằng chứng sự sống, các tiến triển địa chất đang diễn ra đáng kể đang diễn ra trong quá trình diễn biến của các kiến tạo địa chất hay các đặc điểm địa chất và địa văn"[5].

Di sản thế giới lần 2: tiêu chí hệ sinh thái (ix) và đa dạng sinh học (x)

Năm 2007, Hội đồng Di sản văn hóa quốc gia Việt Nam đã thống nhất đề nghị Thủ tướng cho phép Bộ Văn hóa, Thể thao và Du lịch ký trình hồ sơ gửi UNESCO công nhận vườn quốc gia Phong Nha-Kẻ Bàng là Di sản thiên nhiên thế giới lần 2 về tiêu chí đa dạng sinh học. Bộ hồ sơ trình lần này đã được bổ sung các tư liệu quý về hệ động thực vật tại vườn quốc gia này. Hồ sơ trình UNESCO lần này cũng đã nêu rõ tính nổi bật toàn cầu về đa dạng sinh học, và tính toàn vẹn của vườn quốc gia Phong Nha-Kẻ Bàng.

Nhiều chuyên gia trong nước và quốc tế cho rằng nếu Việt Nam hoàn thiện hồ sơ thì có nhiều khả năng UNESCO sẽ công nhận Vườn quốc gia Phong Nha-Kẻ Bàng là di sản thiên nhiên thế giới lần 2 với hai tiêu chí địa chất địa mạo và đa dạng sinh học, so với một tiêu chí được công nhận năm 2003. Tính đa dạng sinh học của vườn quốc gia này sánh ngang với các khu vực đã được công nhận là di sản hay các khu đề xuất ở châu Á và châu Úc, đặc biệt so sánh với các khu di sản hoặc đang đề xuất có chứa núi đá vôi như khu vực núi Emi và núi Phật Lạc Sơn (Trung Quốc), vườn quốc gia sông ngầm Puerto Princesa ở Palwan của Philippines - một di sản thế giới tại Philippines. Vườn quốc gia Phong Nha-Kẻ Bàng được các nhà khoa học đánh giá là trung tâm của khu vực miền trung Việt nam. WWF thừa nhận khu vực vườn quốc gia này có tính đa dạng sinh học cao nhất hành tinh[52].

Tuy nhiên, tại kỳ họp lần thứ 35 của Ủy ban Di sản Thế giới thuộc Tổ chức Văn hóa, Khoa học và Giáo dục Liên hợp quốc (UNESCO) diễn ra từ 19 - 29/6/2011, Vườn quốc gia Phong Nha đã không được bầu chọn là di sản thiên nhiên thế giới theo tiêu chí này.

Sau đó 4 năm, vào ngày 3 tháng 7 năm 2015 Vườn quốc gia Phong Nha đã được UNESCO công nhận lần 2 là Di sản thiên nhiên thế giới với hai tiêu chí: hệ sinh thái "là ví dụ nổi bật đại diện cho các tiến trình sinh thái trong sự tiến hóa và phát triển của các hệ sinh thái trên cạn", và đa dạng sinh học "sở hữu môi trường sống tự nhiên có ý nghĩa nhất đối với việc bảo tồn đa dạng sinh học", trở thành vườn quốc gia thứ ba châu Á và đầu tiên trong khu vực đạt 3 trong số 4 tiêu chí[53].