新疆塔里木胡杨国家级自然保护区地处塔克拉玛干大沙漠北缘，位于我国最长的内陆河——塔里木河中游，巴音郭楞蒙古自治州境内，英巴扎—喀尔曲尕段。保护区地理坐标为东经84°15′～85°30′，北纬40°55′～41°15′，总面积395420公顷，属森林生态系统类型自然保护区，其中核心区面积180382.6公顷，缓冲区面积181995.8公顷，实验区面积33041.6公顷。保护区始建于1983年，2006年经国务院批准晋升为国家级自然保护区。

塔里木胡杨自然保护区地貌类型为冲积洪积平原和沙漠。冲积洪积平原包括塔里木河两岸河漫滩、常年洪水水洼地、阶地、古老的河道河床、间歇性的河道干沟、平原湖泊周围和沙漠边缘地带等，地势平缓，海拔800～940米。保护区属于典型的温带大陆性平原区荒漠气候，总体气候特征可概括为：少雨、干旱、酷热、多风。在中游上段，塔里木河自西向东横贯保护区全境，塔里木河支流沙吉力克河和艾买塔台塔河也穿过保护区浇灌着轮台县草湖地区。

塔里木胡杨自然保护区以胡杨林及其生物多样性为主要保护对象。据科考调查统计，保护区有蕨类植物1种，有种子植物34科84属132种，多为被子植物，裸子植物只有2种。国家二级重点保护野生植物有肉苁蓉。保护区内有哺乳类动物6目15科28种，鸟类17目40科140种，爬行类2目5科12种，两栖类1目2科4种，鱼类1目3科18种。国家一级重点保护野生动物有黑鹳、金雕、白尾海雕等，国家二级重点保护野生动物有鹅喉羚、兔狲、短耳鸮、普通鵟等。