神农架自然保护区位于湖北省西部房县、兴山、巴东三县交界处。1986年批准为国家级自然保护区，总面积76950公顷。现已加入国际《人与生物圈》计划保护区网。

神农架山体以山高、坡陡、谷深为其特征，形成山峦起伏，高低交错的地形。最高峰神农顶海拔3105米，有“华中屋脊”之称。其中海拔2500米以上的山峰有25座。海拔922米处年均温12℃，年均降水量1200毫米；而海拔2200米的中山，年均温5℃左右，降水量达2000毫米。地质结构为晚前寒武纪典型地带。这里保存了较为完好的原生和次生生物群落，是研究生物物种多样性、典型性以及植被自然演替规律的理想场所，是中国西南、华中、华南、华北和西北的动植物区系的汇合地，包含着半个中国的植物种类和亚热带、暖温带、寒温带三种植物垂直分布类型。

由于其特殊的地理环境，这里受第四纪冰川影响甚微，因而成为各地植物区系荟萃之地，蕴藏着许多古老、珍稀和特有的植物。仅蕨类和种子植物就有2062种，其中国家重点保护的有珙桐、香果树、连香树、银杏、红豆杉等32种；汉白杨、红坪杏、毛属叶鼠李、文玉、长果楸等33种植物，为神农架所特有。区内药用植物以种类多、产量大、珍贵稀有而驰名中外，可作中草药的植物有上千种，其中杜仲、厚朴、天麻、黄莲、七叶一枝花等，均为珍贵药或当地特有药，被誉为“百草园”或“天然药园”。栽培植物的野生种或近亲种资源也十分丰富，仅1986—1990年就收集到农作物种质资源六类163种，如野大豆、红坪杏、茅栗、猕猴桃、华中山楂、湖北海棠、野枇杷、东方草莓等，这对培育新品种和改良现有品种都具有重要的价值。

保护区动物种类、数量为华中地区之首。脊椎动物有334种，其中国家重点保护野生动物有金丝猴、华南虎、金钱豹、白冠长尾雉、金雕、大鲵等54种。这里是现存金丝猴分布区的最东端，目前全区共有金丝猴800—900只。此外，白熊、白麝、白鹿、白蛇等白化动物，也多次有所发现，在科学研究方面有重要价值。
神农架自然保护区独特的自然环境和复杂多样的生态系统，孕育了丰富的动植物资源，成为华中地区生物多样性的典型代表地段和进行科学研究的重要基地。