Mục tiêu đến năm 2020, khu du lịch này đón 800 nghìn lượt khách, trong đó khách quốc tế đạt 130 nghìn lượt; năm 2025, đón 950 nghìn lượt khách (khách quốc tế đạt 250 nghìn lượt); năm 2030, đón 1,1 triệu lượt khách (khách quốc tế hơn 380 nghìn lượt). Tổng thu từ khách du lịch (theo giá hiện hành) năm 2020 đạt khoảng 1.300 tỷ đồng, đến năm 2025 đạt khoảng 2.800 tỷ đồng và phấn đấu đến năm 2030 đạt khoảng 5.000 tỷ đồng. Chú trọng khách du lịch nội địa tham quan di sản địa chất, sinh thái, giáo dục địa chất, du lịch văn hóa, nghỉ dưỡng, chăm sóc sức khỏe, đô thị và sự kiện, vui chơi giải trí.
Với khách du lịch quốc tế, ưu tiên phát triển thị trường khách có khả năng chi tiêu cao, chú trọng khách du lịch nghiên cứu, tìm hiểu, trải nghiệm, khám phá cảnh quan, giá trị Công viên địa chất toàn cầu, sinh thái nông nghiệp đặc thù và thể thao mạo hiểm.
Quy hoạch cũng nêu rõ định hướng phát triển cơ sở vật chất kỹ thuật phục vụ du lịch. Tập trung phát triển khu vui chơi giải trí đêm cao cấp tại các thị trấn Tam Sơn, Yên Minh; chợ đêm, phố du lịch đêm tại các thị trấn Yên Minh, Đồng Văn, Mèo Vạc; khu thể thao mạo hiểm tại Mã Pì Lèng,...