龙首山自然保护区位于甘肃省山丹县境内，东经100度55分-101度，北纬38度55分-38度58分之间，面积25.6平方公里。

龙首山为河西走廊北山的一部分，海拔在2100-3439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。