西天山國家級自然保護區位於中天山西段伊犁地區境內,南北長28公里,東西寬14公里,總面積約28000公頃。這裡年降水量達800─1000毫米,達到亞熱帶的降水水平,是新疆降水量最高的地區,被譽為乾旱荒漠中的“濕島”。
由於交通不便和林業部門的努力,保護區內保存了我國西部最大的原始針葉林和天山僅存的帶狀分布的闊葉林,保護區內的森林呈原始狀態且大面積分布。
由於地形和降水的影響,保護區內形成了7個分屬寒帶、溫帶的垂直自然景觀帶,使得保護區內物種十分豐富,現查明有高等植物1000餘種,其中被列入《國家重點保護植物名錄》的有10餘種;保護區內的動物資源也很豐富,2014年查明陸棲脊椎動物146種,被列入國家重點保護的動物有24種。