山西芦芽山国家级自然保护区地处山西省吕梁山脉的北端，宁武县、五寨县、岢岚县交界处，是以保护森林生态系统、珍稀动物褐马鸡为主的综合性自然保护区。1997年经国务院批准为国家级自然保护区。

1980年12月，经山西省人民政府批准建立芦芽山省级自然保护区。

1997年12月，经国务院批准升格为山西芦芽山国家级自然保护区。

2023年11月30日，国家林业和草原局公布《陆生野生动物重要栖息地名录（第一批）》，山西忻州芦芽山褐马鸡重要栖息地入选。

山西芦芽山国家级自然保护区地处山西省吕梁山脉的北端，宁武县、五寨县、岢岚县三县交界处，地理坐标为东经111°50′-112°5′30″，北纬38°35′40″-38°45′。

保护区沟壑纵横，海拔从1346米到2787米，高差1441米。全区西北高，东南低，西有菏叶坪，北有芦芽山，数十座山峰海拔均在2000米以上，梅洞、圪洞、高崖底是区内的三条主沟。

芦芽山自然保护区属暖温带半湿润山区气候。气候垂直变化明显，高山区可达到寒温带气候标准。年平均气温在4℃左右，0℃以上积温为2500℃，最低气温1月份平均气温-15℃至-21℃之间，最高气温7月份平均温度15℃ 。无霜期90-120天，年降水量500-600毫米，主要集中于夏季7-9月份，占全年降水量的50-60%，冬季以降雪为主。年蒸发量1760毫米，年平均日照2944小时。

保护区为汾河的源头地区，有梅洞河、圪洞河、高崖底河，在西马坊汇合为芦芽河，从坝门口注入汾河，水流较急，丰水期流量0.6立方米/秒，枯水期0.5立方米/秒。荷叶坪发源的清涟河经大河畔向北流入五寨县境内，是南峰水库的上游，黄河的支流。

保护区岩石以太古代片麻状花岗岩为主，少数地区分布有石灰岩；海拔1300米-1600米为山地灰褐土，1600米-2600米为棕壤，部分阳坡有森林褐土，2600米以上为亚高山草甸土。

截至2012年11月，山西芦芽山国家级自然保护区总面积21453公顷，其中核心区 6122公顷，缓冲区 1260公顷，实验区14071公顷。

保护区东从蒯屯关村起，向南经汾河以西的坝门口村、十里桥村至川湖屯村；南从川湖屯村起，向西经温家窑村、小峪、南正沟、夥和沟、高崖底、黄土峁山脊线至绿草地圪塔顶；西从绿草地圪塔顶起，向北经南天门、荷叶坪南将台、北将台、卧场壕、红沙串、瓦窑沟山脊线至西梁背停车场；北从西梁背停车场起，经西梁背停车场、石佛寺沟谷线、石佛寺、黄草梁、小黄草梁、北郑沟、李家山山脊线、李家山、蒯屯关沟谷线至蒯屯关村。

保护区共设四处核心区，分别为小芦芽山核心区、冰口洼核心区、卧场壕核心区、无底洞核心区。小芦芽山核心区包括小芦芽山、达毛庵及周边地带。东从保护区界与桦林沟交界起，经杨家沟圪辽背山脊线至大南滩村；南从大南滩村起，经鹰嘴山山脊线、禁石沟岩、掌官洼圪梁至圪洞村后第一沟渠；西从圪洞村后第一沟渠起，经山脚底、干沟滩、蛇坡渠以东100米、南货场顶、石佛寺至黄草梁山脊线西端；北从黄草梁西端起，经保护区边界至保护区界与桦林沟交界。

冰口洼核心区包括冰口洼、枪杆沟、东沟大背、柳林沟等区域。东从大河畔起，沿五坝公路线以西10米为界至干沟滩，沿五林地山脊线至五林地沟口，沿五坝公路线以西200米至营房沟村前第一渠；南从营房沟村前第一渠起，沿山脊线经东沟只、梁家沟、桦林沟、马家沟、南泥沟、东沟大背坡山脊线、红崖塔、三道关、西沟大进石洼至南天门；西从南天门起，经保护区边界、南将台坡底至刀把林西林缘；北从刀把林西林缘起，经清涟河以南至大河畔。

卧场壕核心区包括大龙安阳坡、卧场壕、红沙串等区域。东以五坝公路为界；南以清涟河为界；西以马栅山脊线为界；北以保护区与水门林场、羊圈沟林场交界为界。

无底洞核心区包括无底洞、白路圪洞、股东坡、盘路背等区域。东从石佛寺起，经大正洼山脊线以西50米线至干沟滩；南以五坝公路线以北10米为界；西以五坝公路线以东10米为界；北以西梁背停车场至石佛寺沟谷为界。

山西芦芽山国家级自然保护区是以保护森林生态系统、珍稀动物褐马鸡为主的综合性自然保护区。

截至2008年，保护区内共有脊椎动物26目68科300种，其中鸟类17目47科248种，兽类6目15科41种，两栖爬行类3目6科11种。其中，列为国家一级重点保护的野生动物有褐马鸡、黑鹳、金雕、胡兀鹫、大鸨、金钱豹、原麝7种；列为国家二级重点保护的野生动物有石貂、青鼬、鸳鸯、大天鹅等37种；有中日共同保护候鸟102种；中澳共同保护候鸟24种；山西省级保护动物20种。

山西芦芽山国家级自然保护区是世界珍禽褐马鸡的原产地之一，保护区内主要保护对象世界珍禽褐马鸡约有2800余只。

截至2008年，保护区内共有高等植物4门102科954种，包括乔木67种，灌木125种，藤本11种，苔藓植物8种，蕨类植物25种，草本植物718种。

其中，列为国家二级重点保护植物的有水曲柳1种；列为山西省重点保护植物的有宁武乌头、楔裂美花草、文冠果、党参4种。

野生乔木树种主要为云杉、华北落叶松、油松三大树种。

截至2008年，保护区内共有大型菌类9目26科75种，食用菌有雷蘑、羊肚菌、木耳等；药用菌有灵芝、猴头、猪苓等。

山西芦芽山国家级自然保护区的管理机构为山西芦芽山国家级自然保护区管理局。为独立核算的事业性单位，2003年晋升为副处级，行政上隶属于山西省管涔山国有林管理局，业务上受山西省林业厅保护处领导，具有独立法人资格。保护区管理机关位于山西省宁武县西马坊乡西马坊村。

保护区管理局下设办公室、资源保护室、科研技术室、财务室、派出所、保护站、野生动物救护站、旅游服务部。在管理局内部形成“局—室—站（点）”三级管理体系。

建设褐马鸡饲养棚；建设科研标本楼、保护站、野生动物救护站、救护站笼舍等；铺、修防火巡护道路；装配森林资源视频监控系统等。

一是通过各种舆论媒介，开展形式多样，内容丰富，群众喜闻乐见的宣传活动，大力宣传建立自然保护区的重要性和深远意义，提高群众保护自然资源，维护生态平衡的意识。二是与当地乡政府、村民委员会成立了联防联护组织，制定了联合保护公约，对区内的护林防火、野生动植物保护工作进行共同管理。三是针对林区气候特点、地理环境，资源优势有计划地组织和引导当地群众进行药材、食用菌，山野菜等林副产品的种植、开发和利用，增加群众的经济收入。四是为调动群众参与保护的积极性，给予他们一定的经济补助，让当地群众协助巡山护林、为动物资源保护和科学研究提供信息、举报违法犯罪等，增加保护区周边群众的经济收入。五是积极与当地政府协商，争取把保护区核心区及其周边的300余户，1300多口农民搬迁，既有利于野生动植物资源和环境的保护，也是帮助其脱贫致富的最直接有效的措施。

截至2008年，保护区科研人员共在省级以上刊物上发表学术论文共有30余篇，合作编写的《珍禽褐马鸡》专著获山西省科技进步二等奖，与中国农业电影制片厂合拍了《褐马鸡》、《珍禽黑鹳》两部科教电影片，完成了《褐马鸡栖息地类型研究》、《珍禽黑鹳种群及栖息地的监测与保护》等研究课题和《芦芽山鸟类》专著的编写工作。

山西芦芽山国家级自然保护区景点主要有芦芽山佛顶、梅洞谷，小芦芽山、马仑草原、荷叶坪、井溪山、神林山场等。自然景观有迎客松、九桄梯、天涧、束身峡、舍身崖、一线天、芦芽日出、亚高山草甸等；人文景观有太子殿、石佛寺、龙王堂、南天门、杨六郎马栅、万佛洞等。

景区内游客集散中心为东寨镇。芦芽山所经村庄为：东寨—三马营—二马营—头马营—化北屯—三寨—蒯屯关—坝门口—榆木桥—自然保护区检查站—细腰村—吴家沟—梅洞。

山西芦芽山国家级自然保护区保护区不仅是山西省省鸟褐马鸡的集中分布区，也是中国暖温带残存的天然次生林分布区中保存最完整、分布最集中的地区之一，同时还是汾河的发源地，具有特殊的保护和研究价值。

保护区内保存有大面积华北落叶林和大片的云杉林，是黄土高原森林生态系统保存最完好的地区之一。芦芽山自然保护区的建立，对保护和研究褐马鸡、华北落叶松等物种及其生存环境，涵养汾河水源以及探索西北部山区综合开发途径有着重要的意义。