주목은 우리나라, 일본, 만주, 러시아 극동지역의 남부 등지에 분포하고 있는 상록 교목으로, 우리나라에서는 소백산·태백산·오대산·설악산 등 높은 산악지대나 추운 지방에서 주로 자라며, 나무의 모습이 아름답기 때문에 정원수로 많이 쓰인다. 주목의 수피 색은 큰가지와 줄기는 적갈색이며, 어린 가지는 녹색이다. 4월에 개화하고 9∼10월에 붉은 열매가 열린다. 목재는 바둑판, 목공예품 등 세공품을 만드는 데 많이 사용하며, 열매는 식용 및 약용으로 쓰인다.

정선 두위봉 주목 3그루는 사북면 소재지로부터 2㎞ 거리의 도사곡 휴양지에서 두위봉으로 가는 등산로를 따라 5㎞ 정도 오르면 능선부에서 만날 수 있다.

세 그루가 위아래로 나란히 자라고 있는데 중심부에 있는 나무의 수령이 1,400여 년으로 추정되며 상부와 하부의 주목은 1,200여 년 가량으로 추정된다.

정선 두위봉 주목은 수형이 아름답고, 산림청 임업연구원의 생장추 측정에 의한 수령감정 결과 수령이 1,200∼1,400여 년으로 추정되어 주목으로는 우리나라에서 가장 오래된 것으로 매우 보기 드문 희귀한 것이며 학술적 가치가 커 천연기념물로 지정·보호하고 있다.