陕西桑园国家级自然保护区位于陕西省汉中市留坝县境内，地跨桑园乡和江口镇两个乡镇，地处秦岭中段大熊猫自然保护区群的西缘。保护区地理坐标为东经107°04′28″～107°20′20″，北纬33°39′03″～33°49′46″，总面积13806公顷，属野生动物类型自然保护区，其中核心区面积8796.02公顷，缓冲区面积2620.65公顷，实验区面积2389.33公顷。保护区始建于2002年，2009年经国务院批准晋升为国家级自然保护区。

桑园自然保护区位于留坝县中部中山区，区内山峦重叠，岭谷交错，河谷切割较浅，谷地较宽。保护区东北部、东部、南部有乌木梁、团包梁、摩天岭等主要山峰连贯形成三面环状的岭脊，因此保护区整个地势呈外高内低的“新月”形。区内最高峰为摩天岭，海拔2603米，最低点为上两河口，海拔1132米。保护区所处地带属于北亚热带山地暖温带湿润季风气候区，气候特点是：冬长夏短，春秋近半，冬冷夏凉，春温高于秋温，冬季温差大，夏季温差小，日照时间短。气候温凉湿润，垂直差异明显。桑园自然保护区的水系主要属褒河上游太白河水系及支流，流域面积约12289hm2,占保护区总面积的89.0%，水系分布呈树枝形。

桑园自然保护区以大熊猫等珍稀濒危野生动物及其栖息地为主要保护对象。据科考调查统计，保护区内已知有野生脊椎动物5纲23目69科167属249种，其中两栖类2目6科7属12种，爬行类2目6科19属26种（亚种），鸟类11目32科88属146种（亚种），兽类7目23科49属61种（亚种），鱼类1目2科4属4种。已发现昆虫有18目162科1353种。国家一级重点保护野生动物有大熊猫、川金丝猴、金雕、林麝、豹等，国家二级重点保护野生动物有黑熊、大鲵、松雀鹰、血雉等。保护区有维管束植物1099种，其中蕨类植物21科30属47种，裸子植物5科12属20种，被子植物118科476属1032种。国家一级重点保护野生植物有红豆杉，国家二级重点保护野生植物有大果青扦、秦岭冷杉、厚朴、连香树等。