大青沟国家级自然保护区位于内蒙古自治区科尔沁草原西部。大青沟宽200多米，深50多米，全长约24公里，总面积8183公顷。1980年内蒙古自治区正式建立了大青沟省级自然保护区。大青沟保护区主要是以为天然珍贵阔叶混交林和科尔沁沙地原生森林生态系统为保护对象。

1952年，内蒙古人民政府在这里建立护林站，后又相继改为采种站、经营所。1958年，护林站被定为国营林场。1980年，国营农场被内蒙古自治区政府确定为省级自然保护区，1988年，保护区被国务院批准为国家级自然保护区。

大青沟自然保护区有蕨类和种子植物528种，主要树种有水曲柳、黄菠萝、黄榆、胡桃楸、椿树等，药用植物有五加、黄柏、忍冬、天麻、党参、黄芪、白头翁、防风等200多种，观赏植物有三、四十种。保护区内植物包涵内蒙古高原、燕山山脉和长白山脉三个区系共106科、359属、709种，其中木本122种，草本587种。二级国家重点保护植物水曲柳、紫椴、黄菠萝等。

保护区内栖息着狐、花鼠、水獭、狼和野兔、鸢、秃鹫、雀鹰、红脚隼、黄瓜隼、红隼、猎隼、纵纹腹小鸮、红角鸮、长耳鸮等野生动物。

大青沟旅游项目独具特色，在不破坏生态环境和原始风貌的前提下，已开发建成了漂流探险、大漠漫游、草原赛马、民俗风情等项目。1993年，大青沟自然保护区成立了旅游开发公司，开发和发展了旅游产业。2004年，被国家“旅游景区质量等级评审委员会”评定为国家AAAA级景区。大青沟及大青沟地区原始完好的自然生态状况，是亿万年来地壳运动、气候变化、生态衍进、人类活动等因素共同作用的结果，是一笔十分宝贵的自然遗产。保护区这片原始的自然景观对研究中国北方古植被、古气候和动植物资源有着很大的历史意义和现实意义。