墨脱自然保护区位于西藏东南部林芝地区的墨脱县，是我国迄今保护区中面积最大，原始状况保持良好的天然林区。它地处喜马拉雅山南麓，北高南低。北部是海拔5000米上下的冰封积雪的高山峻岭，向南逐渐降为800至1000米，南部雅鲁藏布江下游大拐弯的峡谷海拔在800米以下。来自孟加拉湾的暖流，沿着雅鲁藏布江河谷潮流而上，被北部的大山阻挡，在这里形成暖湿气流漩涡。因而这里冬无霜冻，夏无酷暑，年平均气温在摄氏20度以上，没有明显的四季之分，只有干湿季之分。保护区内雨水充沛，年均降水量在2500毫米以上，是我国雨量较多的地区之一。独特的地理气候，使这里成为天然的珍稀动植物园。
保护区面积大约为5万公顷，除海拔4000米雪线以上的高原外，几乎都被森林密盖。原始森林中，奇花异木，数不胜数。保护区内现有高等植物3000多种，地球上每一百种植物中，便有一种分布在这里。特有的珍稀植物有17种。以墨脱命名的“模式种”产地植物有40多种。墨脱保护区被美誉为“天然的自然博物馆”和“自然的绿色基因库”。
在保护区内，野生动物也很多。被列为国家级珍稀动物的便有42种。其中一类保护动物有：长尾灰叶猴；雪豹、黑麂、赤班羚、云豹、大犀鸟、虎等。一些在印度和东南亚才能见到的鸟类，如斑点鸽、红嘴相思鸟、黑胸太阳鸟等，在保护区内都能看到。在保护区内，一些地名就是按动物的分布取定的。如“格当”意为野牛的家乡。“档木龙”意为狗熊出没的山谷。这里的猫科动物的毛皮，不仅具有南方毛皮的色彩美丽，斑纹清晰，而且具有北方毛皮毛足绒厚的特色。
在保护区北部有一海拔7782米的南迦巴瓦峰，它是目前世界上海拔7700米以上高峰中唯一没被征服的处女峰。在南边巴瓦峰脚下，由西向东流的雅鲁藏布江，猛地向南来了个马蹄形的大拐弯，成为世界瞩目的地理奇观。