青海大通北川河源区国家级自然保护区位于青海省西宁市大通回族土族自治县境内，地处北川河源头。保护区地理坐标为东经100°52′～101°47′，北纬37°03′～37°28′，总面积107870公顷，属森林生态系统类型自然保护区，其中核心区面积40156.6公顷，缓冲区面积38447.4公顷，实验区面积29266公顷。2005年经青海省人民政府批准建立了青海大通北川河源区省级自然保护区，2013年经国务院批准晋升为国家级自然保护区。

大通北川河源区自然保护区地处黄土高原与青藏高原的过渡地带，境内山峦起伏，沟壑纵横，地形复杂。山区和丘陵地占保护区总面积的94%。整个地势西北高，东南低，相对高差1942米。保护区气候属典型大陆性高原气候。冬季漫长寒冷、干燥、多风、降水少；夏季凉爽不热、降水集中；春季干旱多风，气温上升慢；秋季短暂。保护区范围内的河流属湟水支流北川河水系，四面高山环绕，水力资源十分丰富，主要有北川河、宝库河、黑林河、东峡河，均发源于达坂山。具有显著的山区河流特点：河床切割深、坡降大，水流急，冰期长。

大通北川河源区自然保护区主要保护对象为北川河源头自然的高原森林生态系统及水源涵养林，完整的植被垂直带谱，白唇鹿、冬虫夏草等国家重点保护野生动植物及其栖息地。保护区内复杂的地形地貌及其过渡属性，孕育了较为丰富的生物多样性。已知维管束植物有77科282属612种，其中蕨类植物8科8属11种，裸子植物3科6属12种，被子植物66科268属589种。国家二级重点保护野生植物有冰沼草、冬虫夏草、水母雪兔子等。经调查统计，保护区内共有脊椎动物25目51科178种，其中兽类4目14科37种，鸟类16目30科125种，爬行类2目3科4种，两栖类2目2科2种，鱼类1目2科10种。国家一级重点保护野生动物有马麝、雪豹、白唇鹿、胡兀鹫等，国家二级重点保护野生动物有兔狲、猞猁、马鹿、岩羊等。