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 Gestão 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 aos 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).
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