黑龙江牡丹峰国家级自然保护区地处牡丹江市东南部，距市中心15公里。保护区地理坐标为东经129°40′30″～129°54′30″，北纬44°19′50″～44°29′50″，总面积19468公顷，属森林生态系统类型自然保护区。其中核心区面积6593公顷，缓冲区面积6796公顷，实验区面积6079公顷。牡丹峰保护区建立于1981年，1994年经国务院批准晋升为国家级自然保护区。

牡丹峰保护区属中低山丘陵地带，东南高，逐渐向西北呈放射线状平缓下降。保护区属寒温带大陆性季风气候，特点为：春季短暂，气温回升快，风大干旱；夏季温热多雨而集中；秋季短，降温快，霜冻、寒潮早来；冬季漫长而寒冷。保护区汇水面积为200平方千米，降水接收量每年1.2亿立方米。区内泉水资源丰富，有大小泉眼41处，每昼夜流量可达1700多吨。

牡丹峰自然保护区以山地云冷杉林和红松阔叶混交林为主要保护对象。据调查统计，保护区内共有高等植物165科773种，其中苔藓植物48科84属122种，蕨类植物24科37属64种，种子植物93科305属587种。国家一级重点保护野生植物有东北红豆杉，国家二级重点保护野生植物有红松、紫椴、水曲柳等6种。保护区有脊椎动物73科262种，其中兽类16科48种，鸟类41科171种，两栖爬行类9科22种，鱼类7科21种。国家一级重点保护野生动物有原麝、东北虎、金雕等5种，国家二级重点保护野生动物有马鹿、猞猁、黑熊、棕熊、红脚隼等32种。