龙首山自然保护区位于甘肃省山丹县境内，东经度分-度，北纬度分-度分之间，面积.平方公里。
龙首山为河西走廊北山的一部分，海拔在-米之间，气候属大陆性荒漠气候和大陆性草原气候。
其主要保护对象为青海云杉及其森林生态环境。区内有国家重点保护动物岩羊、鹅喉羚、猞猁及草原雕、金雕、暗腹雪鸡、鸢等。