陕西牛背梁国家级自然保护区，是以保护国家一级保护动物羚牛及其栖息地为主，兼有保护各种森林生态类型功能的国家级自然保护区。保护区横跨秦岭主脊南北坡，地处柞水、宁陕、长安三县（区）交汇区域，沿秦岭主脊呈东西狭长分布，东西长28公里，南北宽15公里，总面积公顷。牛背梁处于加里东和海西期形成的褶皱带，由于后期的新构造运动及河流切割作用，地质构造古老，地貌景观奇特。在成因上主要受东西向和西北—东南向的构造断裂控制，同时遭受长期风化剥蚀，且受数条溪流长期切割，形成了结构复杂、千沟万壑的山地地貌。
牛背梁保护区位于秦岭东部地区保存相对完整的天然林区，森林覆盖率达90%以上。已知区内有种子植物种，其中有国家一级保护植物红豆杉，二级保护植物太白红杉、连香树、水曲柳和野大豆等4种，省级保护植物28种。有兽类83种，鸟类种，两栖爬行类13种，鱼类8种。其中国家一级保护动物有羚牛、豹、林麝、金雕、黑鹳5种，二级保护动物有大灵猫、斑羚、红腹角雉等26种，被誉为动植物种的“天然基因库”，是秦岭生物多样性最丰富、最典型和最具代表性的区域之一。
主脊牛背梁海拔米，为秦岭东段最高峰，是中国南北气候的交汇处，居于暖温带的南缘，属暖温带季风型半湿润山地气候。冬春长、夏秋短。春季气候冷暖交替，气温回升缓慢。夏无酷暑，雨量充沛。由于山体高差较大，地形复杂多变，具有显著的山地森林小气候特征，自上而下分布有高山寒带、寒温带、温带、暖温带、北亚热带5种气候，气候垂直变化明显。保护区负氧离子含量充沛，空气清新。经测定，保护区森林中平均负氧离子浓度为每立方厘米个，为最优级Ⅰ级。
陕西秦岭保护区群指的是在秦岭山脉深处设立的佛坪、太白山等多个自然保护区组成的保护区域，牛背梁保护区的建立使秦岭自然保护区群向东延伸了90公里。同时，牛背梁保护区也是距离西安市最近的国家级自然保护区，被誉为“西安市的后花园”。保护区东边有西（安）—（安）康铁路和包茂高速公路，秦岭终南山隧道从牛背梁保护区腹地穿过，西部有国道南北向直穿保护区，南部有省道沿保护区绕行。便利的交通条件、优越的地理位置为保护区开展资源保护、科学研究、生态旅游、宣传教育、教学实习等提供了得天独厚的条件和发展平台。
为满足社会需求，牛背梁保护区近几年来开发了多个森林旅游景点。北沟森林体验基地位于保护区南部，森林体验线路全长3公里，设立有树种识别区、岩石认知点、植物大类群感知点、鸟巢体验区、高负氧离子体验店、运动能力测试点、亲水互动点、土壤认知点、休憩游戏创作区、森林药房、根系展示区、森林休闲区共12个体验区（点）。体验者走进森林，在保护区专业引导员的引领下，充分调动味觉、嗅觉、听觉、视觉、触觉等感觉系统全方位体验森林，感知森林，從而达到
