湖南小溪国家级自然保护区位于湖南省西北部、永顺县的东南角。保护区地理坐标为东经110°6′50″～110°21′35″，北纬28°42′15″～28°53′55″，总面积24800公顷，属森林生态系统类型自然保护区，其中核心区面积9933公顷，缓冲区面积6418公顷，实验区面积8449公顷。1982年经湖南省人民政府批准建立小溪省级自然保护区，2001年经国务院批准晋升为国家级自然保护区。

小溪自然保护区位于云贵高原东侧、武陵山脉西北与鄂西山地交界处，属中山地貌，由武陵山脉主体—人头山组成，海拔1000米以上的山峰有39座，山体多呈北南走向，地势呈东西北三面高，南面低的不规则“册”字形，最高海拔人头山1327.1米，最低海拔鲤鱼坪162.6米，相对高差1164.5米，溪谷发育多呈“V”字型，开阔度小。保护区属亚热带湿润季风气候，全年平均气温12～14℃，年均降雨日170天，年降雨量1300～1600毫米，年均相对湿度79%。保护区内山高谷深，溪河纵横，主要有小溪、鱼泉溪、茶园溪等呈掌状分布，贯穿全区，水系由北往南汇入沅江，具有径流量大、冬不结冰、水质优良等特点。

小溪自然保护区主要保护武陵山脉中段亚热带低海拔常绿阔叶原始次生林生态系统、珍稀野生动植物及其生物多样性。保护区内现已记录维管束植物222科974属2702种，其中国家一级重点保护野生植物有珙桐、光叶珙桐、红豆杉、银杏、中华水韭等7种，国家二级重点保护野生植物有钟萼木、黄杉、香果树、红椿等36种。保护区现已记录陆生脊椎动物4纲23目70科207种，其中哺乳纲7目21科45种，两栖纲2目7科22种，爬行纲2目8科29种，鸟纲12目34科111种；记录有昆虫19目144科738种。国家一级重点保护野生动物有云豹、林麝、大灵猫、穿山甲、白颈长尾雉等，国家二级重点保护野生动物有猕猴、水獭、红腹角雉等。