甘肃敦煌西湖国家级自然保护区位于甘肃省敦煌市西部，库姆塔格大沙漠的东部。保护区地理坐标为东经92°45′～93°50′，北纬39°45′～40°36′，总面积660000公顷，属内陆湿地和水域生态系统类型自然保护区，其中核心区面积198000公顷，缓冲区面积145750公顷，实验区面积316250公顷。保护区始建于1992年，2003年经国务院批准晋升为国家级自然保护区。

敦煌西湖自然保护区四周均被沙漠和戈壁所隔绝，地势南北高、中间低，自东向西略微倾斜，平均海拔960米，最高峰卡拉塔格山海拔2258.9米，湾腰墩一带海拔最低仅820米。保护区的核心区和缓冲区属于敦煌盆地的一部分，是本地区海拔最低的地区，为疏勒河下游河谷平原、党河下游冲积扇三角洲及扇缘，呈指状垄岗、风成沙丘、草甸和沼泽。保护区地处北半球暖温带干旱气候区，冬季严寒，春季多风，夏季酷热，秋季凉爽，昼夜温差大。保护区内降水量极少，年平均降水量只有39.9毫米。敦煌绿洲及保护区里的生命主要靠雪山融水维持。南部祁连山和东阿尔金山大量融雪水渗入地下，经过地下径流，在敦煌市低海拔的地区渗出，在山前盆地形成大面积的季节性沼泽型湿地，泉眼星罗棋布。保护区周边有疏勒河、党河，对保护区起着水资源的补充作用。

敦煌西湖自然保护区主要保护对象为我国西北极端干旱地区独特的湿地生态系统、荒漠生态系统和珍稀濒危野生动植物及其生境。据初步统计，保护区共有野生种子植物26科67属93种，其中野生裸子植物1科1属1种，野生被子植物25科66属92种。保护区内共有野生脊椎动物26目60科198种，其中鱼类1目2科8种，两栖类1目2科2种，爬行类2目6科13种，鸟类15目38科142种，哺乳类7目12科33种，国家一级重点保护野生动物有黑鹳、金雕、大鸨、普氏野马等，国家二级重点保护野生动物有白琵鹭、大天鹅、猞猁、兔狲、鹅喉羚等。