地处山西省南部的中条山东端, 东经111°50′10″～112°6′, 北纬35°16′30″～35°27′20″之间, 地跨中条山森林经营局的大河、同善、横河、中村4个林场,分属临汾、运城、晋城3个地、市的翼城、垣曲、阳城、沁水4个县管辖, 总面积23950公顷。自然保护区内划定的核心保护区有2处: 一处是皇姑漫七十二混沟为主, 面积为4944公顷; 一处是以云梦山为主, 面积2150公顷。保护区内的地形以陡峻的高中山和较平缓的低山丘陵为主, 内有中条山主峰舜王坪, 海拔2358米, 相对高差1800多米, 山峰险峻, 深谷幽幽, 古木参天, 流水淙淙; 暧温带季风型大陆性的气候, 使本区较多受东南沿海季风的影响, 气候温和, 雨量充沛, 年降水700毫米,年均气温2～11℃。本区属暖温带半干旱森林草甸——褐色土土壤地带。由于受地形、气候海拔等因子差异的影响, 海拔2000米以上分布为亚高山草甸土, 2000米以下为棕色森林土, 山麓及河谷地带分布是冲积土, 自然条件对植物生长极为有利。树种以阔叶林栎类为主, 有青冈、栓皮栎、蒙古栎、槲栎等, 其他还有千金榆、青皮槭、漆树等, 针叶树有油松、华山松、侧柏、白皮松及云杉、人工落叶松。森林分布的垂直性较为明显; 最高为亚高山草甸, 海拔2000～2200米为杨桦林;海拔1500～2000米分布有以槲栎、槲树为主的阔叶林, 有少量的杨、油松、桦树; 海拔1200～1700米为松栎类林, 混生有华山松、鹅耳枥;海拔700～1500米则为灌丛疏林带,树种有油松、侧柏、栓皮栎等。区内林木蓄积量100万立方米以上。本区地处亚热带向暖温带过渡的地带, 植物种类繁多, 已经鉴定的即达600多种以上, 有 “山西植物宝库” 之称。其中属暖温带的树种有连香树、山白树、青檀等国家保护的树种; 漆树、盐肤木、青腐杨、栓皮栎等特用经济树种; 黄连木、黑椋子等木本油料树种; 山楂、猕猴桃、君迁子等野生果树; 九节菖蒲、灵芝、猴头、木耳、贝母等药用植物; 三叶木通、五味子、软枣猕猴桃、棱枝南蛇藤、鸡矢藤等藤本植物; 连香树、南方红豆杉、郁香忍冬、野茉莉、黄素馨、四照花等亚热带树种植物; 杜仲、板栗在此地人工栽培生长良好, 还分布有蕨类、菌类、藻类苔藓及地衣等低级植物。

　　野生脊椎动物在本区内分布有250多种, 占全省脊椎动物种类数的61.6%。其中两栖、爬行类27种。鸟类175种, 兽类48种, 分别占全省相应种类数的 84.4%、58. 3%、64. 9%。大鲵、菜花蛇、西藏蟾蜍、角蟾、隆肛蛙、猕猴、白冠长尾雉、毛足燕、暗灰鹃、贝鸟等都是本区特有的动物。中日候鸟保护协定中规定要保护的224种鸟中, 本保护区有48种, 多数是候鸟, 仅有数种旅鸟。其中有国家一类保护动物黑鹳; 二类保护动物猕猴、林麝、金钱豹、大鲵、鸳鸯等;三类保护动物有白尾海雕、金雕、大壁虎 (蛤蚧)。野生动物中属国家一类保护动物的还有虎、朱鹮、梅花鹿; 二类保护动物麂、猞猁、白冠长尾雉; 三类保护动物獐等。