内蒙古大青沟国家级自然保护区位于内蒙古通辽市科左后旗境内，处于科尔沁沙地东南缘，距旗政府所在地甘旗卡镇约25公里。保护区地理坐标为,东经122°07′25″～122°15′42″，北纬42°43′40″～42°49′18″，总面积8183公顷，属森林生态系统类型自然保护区。其中核心区面积1322.4公顷，缓冲区面积2082.2公顷，实验区面积为4778.4公顷。大青沟保护区建立于1980年，1988年经国务院批准晋升为国家级自然保护区。
大青沟保护区地质构造体系属西辽河沉降带，在长期复杂的地质运动下，由于地表径流与地下水潜流的交互作用在本区形成了两大沟壑，即大、小青沟。大青沟地区属东北温带半湿润气候区向内蒙古温带半干旱气候区过渡的地带。沟内生长着具有原始森林状态的混交林，蕴藏着丰富的植物资源，该区是科尔沁沙地森林生态系统保存最完整的地区，是科尔沁沙区内现存面积最大的天然林，属科尔沁沙地溪流谷型落叶阔叶林生态系统。
大青沟自然保护区重点保护科尔沁沙地森林生态系统和科尔沁沙地天然珍贵阔叶林。保护区植物资源丰富，目前发现保护区有维管束植物105科348属673种，其中，蕨类植物10科11属17种；裸子植物2科4属6种；被子植物93科333属650种。其中国家二级重点保护野生植物有5种，即水曲柳、核桃楸、黄菠萝、紫椴、刺五加。在保护区还记录到7种鱼类，35科100种鸟类和11目24科30种兽类，其中列为国家重点保护野生鸟类的有17种。