成立于1986年6月27日，关渡自然保留区位于台北市的最西北处，关渡平原的西南侧，接近基隆河与淡水河的汇流处，距淡水河出海口约10公里。沿基隆河北岸修建的堤防，将关渡湿地分成南北两部分，堤防以南的草泽与红树林区域即为本自然保留区，北部的区域则由台北市政府花费钜资建设成关渡自然公园。关渡自然保留区与关渡自然公园二者同为台北市辖区内仅存的湿地环境与候鸟栖地。

堤防为自行车道，南缘另设置步行栈道的鸟类观察区。沼泽区区分如下：

草泽区

早期整个河口沼泽区主要植物为生长在泥滩地上的茳茳咸草和芦苇，也因此成为良好的鸟类栖地，但由于红树林侵入仅剩东半部为草泽区。

树泽区

由于地层下陷加上海水入侵盐化，使得水笔仔在此落地生根，现今形成西半部30多公顷的红树林景观。

1. 气温：年均温约22℃，最低月均温约15℃，最高月均温约28.7℃。

2. 雨量：年雨量约2,071公釐。

3. 海拔高度：0～10公尺。

4. 地质：关渡平原内的地层均属于现代冲积层，附近山区的地层则主要有北边的更新世火山岩 (凝灰角砾岩)，及北投贵子坑一带的中新世沉积岩。平原的西北缘有金山断层通过。

5. 地形：本区地势起伏不大，由北向西南渐低，因此地表水由北向西南流动。堤防南半部为沼泽地形，并有许多潮溪。在涨潮时草泽大部分被淹没，而红树林仅露出树冠部分；在退潮时则出现大片泥滩。

由于独特的沼泽生态环境，这儿的生物多具有相当特别的适应方式。其中最常见的红树林植物为水笔仔，以及伴生的芦苇及茳茳咸草；此外，泥滩地上的弹涂鱼与横行的招潮蟹，也是本区最易见到的动物种类之一；而沼泽中的鱼类与泥地里的底栖无脊椎动物，则是水鸟的重要食物来源。

本区鸟类资源丰富，约达250种以上，是台湾本岛生物种类多样性最高的地区之一，以候鸟居多，其中又以涉禽为主，如各种?科和鹬科的鸟类。夏季时，这里是鹭科及秧鸡科鸟类繁殖的地方；冬季里，又提供冬侯鸟渡冬的栖所；在春、秋两季，则成为迁移性鸟类的过境栖地。

本区由于邻近淡水河口，处于明显的感潮河段，每天随著潮来潮去，水位及盐度的变化极大，形成特殊的生态环境，适合水笔仔生长。沼泽区内的草本植物于秋冬之际枯死，落于泥地，腐烂分解；这些有机物及红树林所拦截的中、上游养分，成为本区水生动、植生物的食物来源，也间接供养了许多来此觅食的水鸟。

本区由于芦苇、茳茳咸草及红树林生长茂盛，隐密性大；再加上泥地松软，不适合人类及其他大型动物活动，人为干扰较少，亦是吸引许多水鸟在此栖息的原因之一。

1978年左右，水笔仔开始进入本区，起初仅有零星的数棵小苗，随后由于该地环境极适合水笔仔生长，造成水笔仔的数量急速扩张，至设立保留区时，已有10多公顷的红树林，又由于主管单位没有进行任何的防治措施，水笔仔继续成长，逐渐取代泥滩、芦苇和茳茳碱草之区域，而成为今日约达40公顷之红树林景观。

清朝初年，此区域为一大片水域。清朝光绪年间开垦成为农地。

1955年后由于台北盆地抽取地下水产生地磐下陷的情形，加上基隆河改道，此区域水患频仍。

1968年修筑关渡堤防后，堤防外农地逐渐废耕，加上淡水河抽砂以及海水入侵，使堤防外区域形成沼泽地。

有杰克·摩尔（Jack Moll）、布雷克乔（K. T. Blackshaw）及威廉·汤玛士（William Thomas）等3位美国人于1971年开始在台湾赏鸟并带动风气，而关渡宫正前方这片位于淡水河与基隆河交会口右岸的湿地与候鸟栖地便成为赏鸟人士注目的焦点。

1978年水笔仔开始在堤外生长形成红树林。

由于人为开发使环境遭到破坏，自1981年4月开始有保育人士台北赏鸟会张根巽投书台北市政府要求成立保护区以保护此处丰富的生态环境，受到当时市长李登辉重视。

1983年9月台北市政府将关渡堤防以南至社子岛顶端的基隆河口两岸草泽区，公告为“北市关渡水鸟生态保育区”。

1985年林曜松推动将关渡地区成立结合野鸟保护及教育休闲的“自然公园”概念，在许水德市长任内展开规划工作。同年10月，由台北赏鸟会举办关渡水鸟季活动让关渡赏鸟活动成名。

1986年6月27日成立“关渡自然保留区”，由台北市政府建设局管理。

1996年台北市政府又成立“关渡自然公园”，正式由官方界定保护区范围以保护自然的湿地净土并提供作为保护、教育、休闲及研究的场所。2001年12月1日，台北市政府委由财团法人台北市野鸟学会经营管理关渡自然公园。

本区因过去多年来淡水河抽砂及抽取地下水，致使地层严重下陷，海水侵入改变土壤盐分，造成红树林面积快速扩大，覆盖了原有的裸露泥滩地，影响原先在裸露泥滩地栖息觅食的鸟种；而芦苇及茳茳咸草的减少，也大大降低了本区栖地类型的多样性，使鸟类少了许多可选择的栖息处。另外，人为污染使得本区水质优养化、含金属量高，又有废土倾倒、土地开发等问题，都破坏了当地的自然生态。

由台北市往淡水方向，可由大度路或台二号公路接知行路，至关渡宫再步行进入本区。

濒临绝种鸟类

1. 白鹳 (Ciconia ciconia)

2. 琵鹭 (Platalea leucorodia)

3. 黑面琵鹭 (Platalea minor)

4. 隼 (Falco peregrinus)

5. 诺氏鹬 (Tringa guttifer)

珍贵稀有鸟类

1. 唐白鹭 (Egretta eulophotes)

2. 黑头白 (Threskiornis aethiopicus)

3. 巴鸭 (Anas formosa)

4. 松雀鹰 (Accipiter virgatus)

5. 赤腹鹰 (Accipiter soloensis)

6. 凤头苍鹰 (Accipiter trivirgatus)

7. 灰面鹫 (Butastur indicus)

8. 老鹰 (Milvus migrans)

9. 大冠鹫 (Spilornis cheela)

10. 鱼鹰 (Pandion haliaetus)

11. 环颈雉 (Phasianus colchicus)

12. 水雉 (Hydrophasianus chirurgis)

13. 彩鹬 (Rostratula benghalensis)

14. 燕? (Glareola maldivarus)

15. 玄燕鸥 (Anous stolidus)

16. 小燕鸥 (Sterna albifrons)

17. 白眉燕鸥 (Sterna anaetheta)

18. 苍燕鸥 (Sterna sumatrana)

19. 画眉 (Garrulax canorus)

其他应予保育鸟类

1. 喜鹊 (Pica pica)

2. 红尾伯劳 (Lanius cristatus)