位于甘肃省安西县境内，东经94度47分-96度51分，北纬39度50分-41度53分之间，面积8000平方公里，分南北两片。海拔1300-2300米，东南边缘朱家大山海拔3547米，气候为典型的大陆性干旱气候。该保护区是我国目前唯一以保护极旱荒漠生态系统和生物多样性为目的的自然保护区，已被国务院批准发布的《中国生物多样性保护行动计划》列为第一类（国际意义）重要保护地点。

主要保护对象：（1）最有代表性的极旱荒漠和典型荒漠的植被类型。区内有两个生态气候区，植被类型共9类25个亚类，主要对中亚荒漠四大植被类型的泡泡刺、红砂、黑柴、珍珠类型进行保护。（2）戈壁植物特有种、濒危种及其生长地。主要对亚洲中部特有种和国家二类保护植物裸果土、梭梭、胡杨重点加以保护。（3）特殊地貌和名胜古迹。区内有敦煌莫高窟齐名的国家重点文物保护单位榆林窟，唐代琐阳城遗址，兔葫芦新石器遗迹，汉唐古墓葬等文物古迹和布隆吉人头疙瘩的风蚀地貌。（4）野生动物及其繁衍、栖息地。生活在极端干旱荒漠条件下的野生动物均为珍贵种源，应于保护。本区有高等动物158种，其中兽类29种，鸟类106种，爬行类9种，两栖类1种，鱼类13种，昆虫类120余种，属国家保护的二类动物兽类有北山羊、蒙古野驴、雪豹、猞猁、鹅喉羚、盘羊、岩羊；鸟类有黑鹅、鸨、暗腹雪鸡、金雕、隼等。