该区位于河南省西峡、内乡、南召、栾川、嵩县、鲁山等6县境内，面积56024公顷。保护区由西峡老界岭黑烟镇、黄石庵、南召宝天曼、栾川老君山、嵩县龙池曼、鲁山石人山等6个保护区组成。这6个保护区分别于1980年和1982年经河南省人民政府批准建立，经规划调整后构成一个完整的统一体，并于1997年晋升为国家级，主要保护对象为天然阔叶林森林生态系统。

伏牛山东西走向，是我国北亚热带和暖温带的气候分区线和中国动物区划古北界和东洋界的分界线，也是华北、华中、西南植物的镶嵌地带，属暖温带落叶阔叶林向北亚热带常绿落叶混交林的过渡区。区内森林植被保存完好，森林覆盖率达88％，是北亚热带和暖温带地区天然阔叶林保存较完整的地段。特殊的地理位置和复杂多样的生态环境条件，加之人为干扰较小，使本区保存了丰富的生物多样性资源。区内维管束植物有2879种，其中有中国特有属37个，单属种59个，国家重点保护野生植物有连香树、香果树等32种；野生动物中兽类有62种，占河南省兽类总数的86％，鸟类有213种，占河南省鸟类总数的71％，昆虫的种类则超过3000种，列为国家重点保护的野生动物有金钱豹、麝、大鲵等50多种。伏牛山还是长江、黄河、淮河三大水系一些支流的发源地，为重要的水源涵养林区。