สะพานหินธรรมชาติท่าลี่ ตั้งอยู่ในวนอุทยานภูเขาสวนกวางที่พิกัด
โดยมีพื้นที่ควบคุมบริเวณป่าสงวนแห่งชาติป่าทมและป่าข่า ตำบลท่าลี่
อำเภอกุมภวาปี จังหวัดอุดรธานี สะพานหินและหินงามสามจังหวัด
มีลักษณะเป็นภูเขาขนาดกลางทอดตัวยาวในแนวตะวันออกถึงตะวันตก
ใช้เป็นแนวเขตธรรมชาติสำหรับแบ่งเขตจังหวัดอุดรธานีและจังหวัดขอนแก่น
มีสภาพดินเป็นดินร่วนปนทราย บางแห่งมีหินโผล่ ที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงของเปลือกโลก ทำให้เกิดการเรียงตัวของก้อนหินที่รูปร่างแปลกตากระจายอยู่เป็นจำนวนมาก สะพานหินธรรมชาติ มีลักษณะคล้ายสะพานเป็นหินทราย สะพานหินเป็นชั้นหินทรายชั้นหนา ของหมวดหินพระวิหาร กลุ่มหินโคราช
ที่สะสมตัวโดยแม่น้ำขนาดใหญ่ในอดีต ลักษณะเป็นหินทราย เม็ดหยาบ
สีขาว มีเม็ดกรวดปน เป็นธรณีสัณฐานที่หลงเหลือ เกิดจากการกัดเซาะผุพัง
ในชั้นหินทรายของหมวดหินพระวิหารที่เคยปกคลุมเต็มพื้นที่บริเวณนี้ในอดีต และถูกแรงบีบอัดจากการเคลื่อนตัวของเปลือกโลก