呼中国家级自然保护区位于黑龙江省大兴安岭地区呼中区境内，地处大兴安岭主脉和伊勒呼里山所夹成的东北坡，东、南、北与呼中林业局施业区为邻，西以大兴安岭山脉主脊为界与内蒙古大兴安岭汗马国家级自然保护区毗连。地理坐标为东经122°42′14″—123°18′05″，北纬 51°17′42″—51°56′31″。

保护区的地貌属于中低山冰缘（或冻土）地貌。在地形地势上保持着中生代以来的基本轮廓。构成本区山体的主要岩石为花岗岩、石英粗面岩、玄武岩、石英斑岩等。地势总的趋势是西高东低，山峦连绵，地势起伏，海拔高度多在800——1200米之间。

保护区属于寒温带大陆性季风气候，季节温差大，冬季漫长寒冷且大量积雪，夏季短暂温暖面多雨，春秋两季明显，表现为春季温度骤升、秋季温度骤降。一年四季和昼夜温差较大。保护区年平均气温为－4 ℃ 。极端最低气温达－47.4 ℃ ，极端最高气温为32.0 ℃ 。最冷月为1月份，平均气温为－35.8 ℃ ；最热月为7月份，平均气温24.5 ℃ ，气温年较差达60 ℃ 以是保护区年平均降水量458.3 毫米 。保护区年相对湿度平均为71% 。年蒸发量平均为 911 毫米 。保护区冬季多为西风或西北风，夏季常为南风或东南风，春秋两季为西北风和西南风。黑龙江呼中国家级自然保护区无霜期一般在80 －100 天之间，早霜多见于9月上旬，晚霜多见于5月下旬，植物生长期为 100 天左右。

保护区内土壤共分为四类，具体为：棕色针叶林土、草甸土、沼泽土和石质土。

保护区内河流属黑龙江水系，是呼玛河的发源地。区内河网溪密布，呼玛尔河、加占多拉玛鲁河、沙诺杭纳霍马鲁河、山洛杭纳霍马鲁河分别发源于保护区西北、西南，在中部，汇合成呼玛河后，向东北流去注入黑龙江。本区的水量丰枯，水位高低变化 随季节面异。一般以冬季水位最低，夏中时水位最高。由于森林植被及其凋落层阻碍了地表径流和雨水的蒸发，使地下水冻结层上水资源和冻结层下水资源得以保留。

保护区是中国最北部面积最大的森林和野生动物综合类型自然保护区，保护区南北长约63公里 ，东西宽约32公里 ，总面积为167213公顷。其中，核心区面积54087公顷 ，实验区面积67633公顷 。缓冲区面积45493公顷 。

保护区的野生动物依全国动物地理区划属古北界——东北亚界——东北区——大兴安岭亚区。据调查保护区内共有野生动物（脊椎动物） 50 科 178 种，其中鸟类 131 种，兽类 33 种，两栖爬行和鱼类 14 种，其中国家一级保护动物有黑嘴松鸡、金雕、貂熊、原麝、紫貂等 6 种，二级保护动物有大天鹅、燕隼、花尾榛鸡、棕熊、猞猁、马鹿、驼鹿、水獭等 37 种。

昆虫资源

经调查，昆虫属于鞘翅目、同翅目、膜翅目共4目，24科，100多种昆虫。其中天敌昆虫24种，其于76种，其中有蛀干害虫39种（以天牛科害虫为主占25种），有食叶害虫33种（主要是鳞翅目害虫），有球果害虫4种。保护区主要树种是兴安落叶松和白桦，其次是樟子松、岳桦、山杨、柳树、偃松等。这些不同的树种上都有害虫寄居，其种类和危害程度较大，害虫寄居在林木的叶、枝干、果实上并造成危害。

鱼类资源

呼中自然保护区的气候特点是冬季酷寒漫长，有七个月的时间为冰雪覆盖。由于特殊的生态环境的影响，保护区内的鱼类都是耐寒种类，种类不多，但数量较大。 有哲罗鱼 Hucho taimen (pallas) 、细鳞鱼 Brachymatax lenok cpallas 、楱花鱼 Abbottina rivularis Basiteuskg 、银鲫 Carasius auratus gibelis(Bloch 、真岁 Phorinus phorinus (linnaeus) 、黑龙江泥鳅 Misgurnus mohoity(Dybouski) 、江鳕 Lota lota chinnaeu C S 、鲇鱼。

爬行类资源

由于特殊的生态环境的影响，保护区内的爬行都是耐寒种类，种类不多，但数量较大。有黑龙江草蜴、蝮蛇等。

兽类资源

保护区内山峦起伏，高寒冷湿，河流纵横，林海莽莽，独特的生态环境，决定了本区兽类区系的基本特征。保护区内共有兽类 6目14科33 种，其中古北界种类32种，广布种1种。从种类分布上看，食肉目居优，共计13种，占兽类总数的40%；其次是啮齿目，共10种，占兽类总数的30%。其中列入国家保护的兽类有9种。属一级保护的貂熊、紫貂；属二类保护的有棕熊、猞猁、麝、马鹿、驼鹿、雪兔、水獭等。

鸟类资源

保护区由于长期的保护和管理，原始的寒温带森林生态环境以及高寒湿润的气候特点，为鸟类的分布、生存和繁衍提供了良好的环境.保护区有鸟类131 种，隶属14 目29 科，按区系组成成份 ，典型的古北种111 种，广布种19 种，东洋种1 种，分别占鸟类总数的85% ，14% 和1% ；按分类学，雀形目 69 种，占鸟类总数的53% ，非雀形目 62 种，占鸟类总数的47% ；按居留情况分，候鸟84 种，占鸟类总数的64% ，留鸟35 种，占鸟类总数的27% ，旅鸟12 种，占鸟类总数的 9%。

保护区在植物地理区划上，隶属于泛北经植物区、欧亚森林植物亚区、大兴安岭地区。区内山峦叠翠，海拔高度较高，森林植被垂直分布明显，森林植被保持着原始状态，是中国北方寒温带明亮针叶林生态系统的代表。呼中自然保护区的植物种类繁多，在大兴安岭地区具有较高的代表性。据调查统计，保护区内共有植物种类248 种，分属58 科156 属，其中苔藓植物13 种，蕨类植物7 种，裸子植物5 种，被子植物223 种。

在野生植物资源中，经济植物占植物种类总数的63% ，其中经济用材树种有落叶松、樟子松、白桦等；浆果植物有笃斯越桔等；油料植物有偃松、金莲花等；密源植物有赤杨、悬钩子等；纤维植物有小叶樟、大叶樟等；单宁植物有龙牙草、花楸、绣线菊、荨麻、柳兰、唐松草等；食用菌有草蘑、榛蘑、油蘑等。保护区内被列为国家级保护的珍稀濒危植物有 5 种，其中二级保护植物有东北岩高兰，三级保护植物有樟子松、钻天柳、黄芪、草苁蓉等。

1993年国家林业部以林计批字[1993]138号文件，批准建立呼中国家级自然保护管理处。主要任务是对保护区的自然资源和自然环境进行有效管理。监督和执行管理计划的制定和实施，负责保护区内各种保护、管理、宣传、教育等设施的建设，做好自然保护区内自然资源的调查统计工作，组织并协助保护区的各项科研活动与国内外科研机构进行科研合作，防止对主要保护对象的栖息地、生长环境的破坏。保护寒温带针叶林生态系统的平衡及生物多样性 建立健全档案管理制度。

呼中自然保护区管理局坚持走依法治区的道路，采取多种管理措施，实行严格的入山管理，强化野生动物资源的保护力度。近两年来，相继开展兴安一号、二号、三号行动和金雕行动，捣毁偷猎窝点27处，收缴各种渔具、猎具600多套，同时加大宣传教育力度，利用多种形式宣传森林防火和野生动物保护意义，提高社区居民的生态保护意识，保障了呼中自然保护区生物多样性呈全面恢复良性循环状态。截止2010年，呼中自然保护区已完成三期项目投资3000多万元，完成防火公路126公里，办公用房7400平方米，桥梁240延长米，购置各种机械58混合台，建立保护管理站4处，防火瞭望塔5座，停机坪3处，初步形成了保护管理功能。

黑龙江呼中国家级自然保护区已开发“五区四站三条线”即森林游览区、休闲度假区、火烧迹地警示区、科考宣教区、野外探险区、中心站、加拉河管理站、白河管理站、科研站、大白山登顶专线、呼玛河漂流专线、黑瞎子洞探险专线及黄花山、五指峰等景观，自主修建了黄花山登山木栈道，森林游览环形步道，偃松观光塔，空中树屋，人工月牙湖等。保护区已成为观鸟、垂钓、登山、科考、观光、避暑、摄影的生态旅游胜地，被誉为“人间仙境，世外桃园”。

2021年2月5日，被中国林学会命名为第五批全国林草科普基地，有效期为2021年～2024年。