保护区位于甘肃省西端的敦煌市南湖乡境内,总面积8.81777万公顷,东为党河水库,西隔甘肃敦煌西湖国家级自然保护区而见一望无际的库姆塔格沙漠,南接阿克赛哈萨克族自治县,北面则是大面积的戈壁荒漠。
全区年降水量平均值为36.8--153.8毫米,年日照时数3033.4--3316.5小时,具有典型的大陆性荒漠气候特点。
敦煌阳关自然保护区始建于1992年,地处河西走廊坳陷之西端,祁连山褶皱带,位于瓜州—敦煌盆地西南边缘的阳关小盆地。
1994年经省政府批准晋升为省级自然保护区。
2006年,为了认真贯彻落实温家宝总理关于“敦煌生态保护工作,必须高度重视,科学规划,综合治理,加快进行。“绝不能让敦煌变成第二个楼兰”的重要批示精神,敦煌市政府在国家环保部的指导下,正式启动了敦煌阳关省级自然保护区晋升国家级自然保护区的申报工作。
2009年9月正式获得了国务院的审批命名,晋升为国家级自然保护区。
敦煌阳关国家级自然保护区总面积为8.81777万公顷,其中核心区面积为2.7322万公顷,缓冲区面积为2.80826万公顷,实验区面积为3.27731万公顷。
敦煌市气象局为阳关自然保护区和西湖自然保护区建立了无人区域自动站以及敦煌市建成的西北地区戈壁荒漠生态与环境研究站,为自然保护区的保护和发展提供了科学依据和气象保障。
保护区是中国西部干旱荒漠区中较为罕见的特殊成因内陆河流生态系统,保护区的湿地是中国西部荒漠区重要的候鸟栖息地和迁徙驿站,生存着各种鸟类87种,其中候鸟50种,列入国家一、二级保护鸟类有16种,列入IUCN保护名录的有2种,列入《濒危野生动物国际贸易公约》的有8种,列入《中国濒危动物红皮书》的有3种。
白尾海雕是大型猛禽,被列入《世界自然保护联盟》(IUCN) 2012年濒危物种红色名录,属于国家一级保护动物。
保护区还生长着各类种子植物141种,其中国家重点保护珍稀濒危植物4种。
敦煌阳关国家级自然保护区的建立,对积极探索极端干旱区荒漠湿地的治理、水环境改善和生物多样性保护,实现湿地生态环境的重建,对研究我国西部荒漠区湿地与荒漠复合生态系统的变迁和演替,保存野生动植物种质的遗传多样性和栖息地,保护和拯救濒危物种,开展生态学研究具有独特的价值,对甘肃河西走廊乃至中国西部的生态安全,莫高窟、月牙泉、阳关遗址等著名文化古迹和自然景观的保护,以及甘、青、新三省区交界处生物多样性保护都有着重大意义。保护区湿地良好的荒漠植被、湿地中充足的水源和饲料为黑鹳和鹅喉羚等珍稀濒危动物的生存和繁衍提供了保障。