1982年，桃源洞自然保护区经湖南省人民政府批准成立，实现了保护“保存较完好、区系成分複杂、华南、华东、华中区系交汇的原始森林，中国分布东缘的资源冷杉（大院冷杉）、银杉、大型猫科动物、林麝、兰科植物等珍稀濒危物种资源”的建区宗旨。

桃源洞国家级自然保护区保护规划图

1984年，正式设立保护区管理所。

2002年7月，经国务院批准，晋升为国家级自然保护区。

2003年10月9日，经县编委批准，保护区管理所更名为“湖南桃源洞国家级自然保护区管理局”，升格为正科级事业单位，内设综合股、森保股、旅游开发中心，下辖桃源洞林场与桃源洞山庄。

桃源洞国家级自然保护区位于湖南省东南部，炎陵县（原名酃县，1994年经国务院批准更名）的东北隅，地处东经113о56'30 "～114о06'20"，北纬26о18'00"～26о35'30"，南北长32.25千米，东西宽13.50千米，东与江西井冈山国家级自然保护区毗邻，南与湖南省炎陵县下村乡相连，西与炎陵县的十都镇、策源乡相接，北抵江西宁冈县武功山。

桃源洞国家级自然保护区位于南岭山地向湘中丘陵过渡的边缘地带，属中山地貌。由南岭山脉的万洋山为主体组成，海拔1 000米以上的山峰有103座，山体呈南北走向，地势由东南向西北倾斜，东南地势高耸但地形开阔、属高山台地。西北地势较低，但山峦重叠，地势险峻，沟谷纵横。区内最高峰――神农峰（酃峰）海拔2122.35米，为湖南省第一高峰，最低海拔420米，相对高差1700米。

桃花溪

桃源洞国家级自然保护区内气候属中亚热带季风湿润气候区。海拔1000米以下，年平均气温14.4℃，一月最冷月平均气温3.9℃，七月最热月平均气温23.8℃，极端最高气温34.5℃，极端最低气温-9℃，年降雨量1967.9毫米，相对湿度86%，无霜期220天，年雾日170.7天。海拔1000米以上，年平均气温12.3℃，一月最冷月平均气温2.9℃，七月最热月平均气温为20.7℃，极端最高所温38.5℃，极端最低气温-9.3℃，年降雨量2 292毫米，相对湿度88%以上，无霜期195天，年雾日200天以上。保护区日照少，气温低，云雾降水多，空气湿度大，风速小，气候垂直变化大，具有典型的山地气候特徵，区内气候舒适，并持续时间长，最宜避暑度假。

桃源洞国家级自然保护区面积23786公顷，占炎陵县土地总面积的11%，其中核心区6357.6公顷，缓冲区面6369.3公顷，实验区10115.1公顷，保护区内活立木蓄积161.47万立方米，森林覆盖率98.75%。

桃源洞国家级自然保护区保护对象为华南虎、黄腹角雉、云豹、金钱豹、资源冷杉（大院冷杉）、银杉、南方红豆杉、伯乐树、兰科植物等国家重点保护、珍稀濒危、特有动植物物种资源及其生物多样性，中亚热带湿润地区原始常绿阔叶林森林生态系统。

据2000年湖南省农林勘察设计规划院开展的自然资源综合考察资料，该保护区内有维管束植物215科，896属，2019种，其中种子植物176科808属1804种）。为湖南省植物资源最丰富的地区之一。根据《中国珍稀濒危保护植物名录》（1987）和1999年8月4日国务院批准《国家重点保护野生植物名录》（第一批），该保护区共有国家重点保护野生植物74种，其中一级保护野生植物6种，包括：冷杉（Abies Ziyuananensis）、银杏（Ginkgo biloba）、银杉（Cathaya argyrophylla）、南方红豆杉（Taxus wallichiana）、钟萼木（Bretschneidera sinensis）、莼菜（Brasenia schreberi）；二级保护野生植物68种，包括：福建柏（Fokienia hodginsii）、樟树（Cinnamomum camphora）、闽楠（Phoebe bournei）、花榈木（Ormosia henryi）、厚朴（Magnolia officinalis）、凹叶厚朴（Magnolia officinalis subsp.biloba）、毛红椿（Toona ciliata var. pubescens）、红椿（Toona ciliata）、喜树（Camptotheca acuminata）、香果树（Emmenopterys henryi）、黄皮树（Phellodendron chinense）、榉树（Zelkova schneideriana）、南方铁杉（Tsuga chinensis）、穗花杉（Amentotaxus argotaenia）、黄连（Coptis chinensis）、八角莲（Dysosma versipellis）、杜仲（Eucommia ulmoides）、华榛（Corylus chinensis）、青檀（Pterceltis tatarinowii）、银鹊树（Tapiscia sinensis）、银钟花（Halesia macgregorii）、野大豆（Glycine soja）、金荞麦（Fagopyrum dibotrys）等，此外，还包括45种兰科植物（Orchidaceae spp.）。

南方红豆杉

黄腹角雉

保护区内植物区系表现为複杂、过渡与交汇的基本特徵。桃源洞位于华东、华中、华南的交汇及过渡地带，与华南植物区系有着共同的渊源历史，尤其是受南岭区系植物的影响深刻，但华南植物区系成分亦占有相当比重，同时也受华东、华中和黔桂等植物区系成分的渗透、繁衍。植物区系起源古老，单型属和少型属丰富，保存有残遗种。由于保护区优越的地史条件和古地理背景，有利于第三纪古老植物的保存和繁衍，所以，区内植物古老、并在分类上孤立、形态上特殊的植物颇为丰富。如单型科中有银杏科、大血藤科、钟萼木科等；单型属和少型属（2-3种）植物更多，裸子植物中有银杉属、穗花杉属等，被子植物中青钱柳属、青檀属等。另外有资源冷杉（大院冷杉）、南方红豆杉、南方铁杉等残遗种，尤其是大院冷杉，它是以保护区的当地地名命名的树种，属于极度濒危物种，分布在保护区的香茹棚等地，总株数仅有1170株， 最大的一株胸径110.4厘米，树高26米，冠幅18.1米，树龄约200年。

桃源洞国家级自然保护区内陆生脊椎动物共有212种，隶属4纲25目70科，其中两栖动物24种，爬行纲40种、鸟纲106种，哺乳动物42种，东洋界种类占了71.7%，动物地理区划属东洋界华中区东部丘陵平原区。区内动物区系具有典型性和过渡性特点。国家重点保护野生动物种类多、价值大。据调查，保护区有国家重点保护野生动物29种，其中一级保护野生动物4种，包括：云豹（Neofelis nebulosa）、金钱豹（Panthera pardus）、华南虎（Panthera tigris amoyensis）、黄腹角雉（Tragopan caboti）；二级保护野生动物25种，包括：藏酋猴（Macaca thibetana）、穿山甲（Manis pentadactyla）、水獭（Lutra lutra）、大灵猫（Biverra zibetha）、青鼬（Martes flavigula）、小灵猫（Viverricula indica）、金猫（Felis temmincki）、豺（Cuon alpinus）、獐（Hydropotes inermis）、水鹿（Cervus unicolor）、苏门羚（Capricornis sumatraensis）、凤头鹃隼（Auiceda leuphotes）、鸢（Milvus korshun）、松雀鹰（Accipiter virgatus）、白鷳（Lophura nyctemera）、勺鸡（Pucrasia macrolopha）、红腹锦鸡（Chrgsolophus pictus）、褐翅鸦鹃（Centropus sinensis）等。有19种野生动物被列入《濒危野生动植物种国际保护贸易公约》，其中附录Ⅰ有8种，包括：水獭（Lutra lutra）、金猫（Felis temmincki）、云豹、金钱豹、华南虎、苏门羚（Capricornis sumatraensis）、黄腹角雉、大鲵（Andrias davidianus）；附录Ⅱ有11种，包括：穿山甲（Manis pentadactyla）、豺（Cuon alpinus）、豹猫（Felis bengalenis）、凤头鹃隼（Auiceda keyogites）、鸢（Milvus korshun）、松雀鹰（Accipiter virgatus）等。

云豹

据相关资料显示， 该自然保护区管理局有办公楼建筑面积1000平方米，宿舍面积3300平方米，招待所1700平方米。保护区已开通程控电话、安装了卫星电视接收器，从炎陵县城到保护区45公里公路全部为柏油路面，并开发了甲水景区与田心里景区，区内建有宾馆两家，可同时容纳300人食宿。

美女观瀑

桃源洞自然保护区自成立以来，每年都要接待各级领导、科学家、专家、大中专学校学生1万人左右来区考察、实习，接待游客5万余人。与此同时，保护区还开展了一些基础性的简单研究与科技套用推广工作，如大院冷杉的生物学特性研究、气象观测等等，促进了保护区科研能力的提高。桃源洞已逐步形成以“保护为主、旅游为辅”的多功能、多效益的国家级自然保护区。

桃源洞不仅是国家级自然保护区，同时也是一座国家级森林公园。园区内保存着华南地区唯一一片上万公顷的原始森林，是一个罕见的野生动植物珍品库，受国家重点保护的物种多达130种，珍稀动植物有华南虎、大院冷杉、银杉等，其中大院冷杉被专家誉为“植物界的熊猫”。保护区负氧离子平均含量6万个/立方厘米，局部达到12万个/立方厘米，历来被专家们誉为“天然的动植物基因库”、“天然氧吧”。保护区具有典型的代表性与生物多样性，设定国家自然保护区具有重大和独特的生态价值与社会价值。