สืบเนื่องจากปี พ.ศ.๒๕๑๗ กรมป่าไม้ โดยกองจัดการป่าไม้สมัยนั้น ได้ดำเนินการจัดทำโครงการพัฒนาป่าไม้ปากน้ำปราณบุรี ตามพระราชประสงค์ ซึ่งเป็นโครงการอันเนื่องมาจากพระราชดำริ ในคราวที่สมเด็จพระนางเจ้าพระบรมราชินีนาถ ได้เสด็จเยี่ยมหมู่บ้านปากน้ำปราณบุรี อำเภอปราณบุรี จังหวัดประจวบคีรีขันธ์ และทอดพระเนตรเห็นต้นโกงกาง ซึ่งชาวบ้านนิยมนำมาเผาถ่าน ทรงมีความสนพระราชหฤทัย ในการที่จะสนับสนุนการปลูกพันธุ์ไม้ บริเวณชายทะเลปากน้ำปราณบุรี กรมป่าไม้จึงได้จัดตั้งเป็นโครงการพิเศษขึ้น โดยกำหนดเอาพื้นที่ป่าสงวนแห่งชาติป่าคลองเก่า-คลองคอย เนื้อที่ ๑,๙๘๔ ไร่ ประกอบด้วยป่าชายเลน ป่าบกภูเขาที่ดินริมหาดชายทะเล และที่รกร้างว่างเปล่าเพื่อพัฒนาเป็นป่าเอนกประโยชน์ที่จะผลิตไม้ เป็นที่พักผ่อนหย่อนใจ ป้องกันลมพายุ และเป็นแหล่งเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำ นอกจากนี้ยังเป็นป่าตัวอย่าง เพื่อชักจูงใจให้ประชาชนสนใจปลูกบำรุงรักษาป่าธรรมชาติ ที่สวยงามไว้เป็นสมบัติของอนุชนรุ่นหลังต่อไป
ปี พ.ศ. ๒๕๒๗ จัดตั้งเป็นวนอุทยาน เนื่องจากพื้นที่ดังกล่าวมีทั้งสภาพป่าชายเลน มีทิวทัศน์ธรรมชาติและหาดทรายที่สวยงาม และมีแม่น้ำปราณบุรีไหลผ่านตอนกลางของพื้นที่ป่า โดยเฉพาะอย่างยิ่งอยู่ใกล้ชุมชนและแหล่งท่องเที่ยวและพักผ่อนได้โดยสะดวก ปัจจุบันได้โอนงานให้สำนักงานป่าไม้เขตเพชรบุรี ไปควบคุมดูแล ตั้งแต่เดือนเมษายน ๒๕๓๙ เป็นต้นมา และเพื่อให้การดำเนินการจัดการพื้นที่ป่าเป็นไปตามกระแสพระราชดำรัส จึงได้เปลี่ยนชื่อเป็นโครงการพัฒนาป่าไม้ปากน้ำปราณบุรี อันเนื่องมาจากพระราชดำริ