贵州大沙河国家级自然保护区位于贵州省道真仡佬族苗族自治县北缘，南北长24.82km，东西宽42.04km，总面积26990公顷。前身是大沙河省级自然保护区，是以保护中国特有银杉、黑叶猴等珍稀濒危的野生动植物及其生态环境为主的野生生物类型的自然保护区，始建于1984年。

保护区始建于1984年；

2001年，经贵州省人民政府批准晋升为省级自然保护区；

2018年5月31日，经国务院批准晋升为国家级自然保护区。

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）》，贵州道真大沙河黑叶猴重要栖息地入选。

大沙河自然保护区位于贵州省道真仡佬族苗族自治县北缘，西北、北面、东北与重庆市接壤，西南、南面、东南分别与县内大矸镇、三桥镇、阳溪镇、洛龙镇相连。保护区北起贵州岩，南抵乱石坎，西到向石台，东至白岩界。地处东经107°21′35〞—107°47′37〞，北纬29°00′02〞—29°13′17〞，南北长24.82km，东西宽42.04km，总面积26990hm2（核心区9503.3hm2,占35.2%；缓冲区7555.4hm2，占28.0%；实验区9931.3hm2，占36.8%）。

大沙河自然保护区位于贵州高原北部，为大楼山脉东段南缘支脉，地貌属黔北山原中山峡谷、低山地。地形北高南低，最高海拔于麻抓岩1939.9米，最低海拔于海洋溪560米，相对高差1379.9米，平均海拔1400米，山地坡度25度以上的占80%，是一个以中山为主的自然保护区。

北部林区日照少，年日照1000至1200小时，湿度大，常年多雾，降水量1200至1360毫米，相对湿度88%，南部林区日照稍多，年日照1200至1500小时，气温偏高，年降水1100至1300毫米，属北亚热带湿润季风气候区。

由于保护区的独特成土条件，各种土壤按照一定的规律分布在保护区内，呈地带性的土壤分布和非地带性的土壤分布。地带性土壤包括分布于海拔1400-1500米以下常绿阔叶林地带的黄壤和1400-1500米以上常绿落叶阔叶混交林下的黄棕壤。非地带性土壤主要包括石灰土、冲积土、石质土和粗骨土4个土类。保护区内土壤PH值主要有两种类型，一种是以黄棕壤、黄壤为主体的土壤PH值在5.0左右，属于酸性土壤类型，这一PH值范围并未达到植物酸害的程度；另一种是以石灰土发育形成的土壤PH值在6.0-8.0，属于石灰岩土类型。

灰矸河位于保护区西侧，大沙河位于保护区中部，分别流入梅江汇芙蓉江，洛龙河位于保护区东侧，直接流入芙蓉江。

根据林保数据，大沙河自然保护区总面积26990公顷，其中林业用地面积22605.08公顷，占83.8%；非林业用地面积4384.92公顷，占16.2%；在林业用地中，有林地面积18590.1公顷，占82.3%；疏林地179.45公顷，占0.8%；灌木林地3139.22公顷，占14%;未成林造林地227.52公顷，占1%，宜林地468.79公顷，占2.1%。森林覆盖率80.6%，林木绿化率81.17%。活立木总蓄积589091立方米，其中森林蓄积585871立方米，占99.45%；其它（疏林、散立木、四旁树）蓄积3220立方米，占0.55%。

保护区植物资源丰富，共有植物345科1184属3799种。低等植物59科114属243种，其中大型真菌47科95属208种，地衣植物12科19属35种；高等植物286科1070属3556种，在高等植物中，有苔藓植物62科138属262种、蕨类植物41科101属400种、种子植物183科831属2894种，在种子植物中有裸子植物7科15属26种、被子植物176科816属2868种。保护区有国家重点保护的濒危珍稀野生植物33种。其中属国家Ⅰ级保护野生植物有银杉、银杏、红豆杉、南方红豆杉、珙桐、光叶珙桐6种。银杉是我国特有的珍稀濒危植物，是第三纪“活化石”、“植物熊猫”，仅分布于湖南、广西、贵州和重庆四个省（区）。保护区内的银杉分布范围广，面积大，现有银杉面积8810m2,21个分布点，天然株数1056株，占全国天然银杉总数4006株的26.4%，其中1m高以上植株610株，占全国1m高以上1801株的33.9%，居全国之首，树高5米以上的138株，其中结果母树41株，最大一株树高19.6米，胸径48.7厘米，树龄200年以上，是全国银杉的重要生物基因库。区内有珙桐16株，其中结果母树2株，最大一株胸径25厘米，树高15米。有南方红豆杉约25万株，平均高2.5米，胸径6厘米，集中分布150公顷，最大一株胸径50厘米，树高15米。属国家Ⅱ级保护野生植物有水青树、十齿花、香果树、篦子三尖杉、黄杉、香樟、闽楠、润楠、楠木、鹅掌楸、川黄檗、凹叶厚朴、榉树、红豆树、喜树、杜仲、金毛狗、单叶贯众、华南五针松、金荞麦、峨嵋含笑、油樟、野大豆、胡豆莲、红椿、毛红椿、拟高粱27种。另外，还有贵州重点保护野生植物18种，隶属12科17属，分别是大明松、铁坚油杉、铁杉、穗花杉、三尖杉、粗榧、木瓜红、红花木莲、深山含笑、青檀、华南桦、领春木、金钱槭、清钱柳、银鹊树、紫楠、川桂、檫木。

保护区植物地理成份复杂多样，东亚特有科达10科，分布为十齿花科、水青树科、南天竹科、银杏科、领春木科、大血藤科、鞘柄木科、三尖杉科、青荚叶科和旌节花科。保护区有中国特有属15属，中国特有种1469种，贵州特有种23种，其中单种特有属有银杉、珙桐等10属，少种特有属1属，多种特有属4属。

保护区动物资源丰富，共有动物54目282科1309属2002种。有脊椎动物33目88科240属337种，其中兽类8目21科48属57种、鸟类15目38科111属174种、两栖动物2目8科15属27种、爬行动物3目10科28属34种（亚种）、鱼类5目11科38属45种和亚属；昆虫（包括蛛形纲、前气目）21目194科1069属1665种和亚种。保护区有国家重点保护的珍稀动物36种。属国家Ⅰ级保护动物有黑叶猴、云豹、林麝、金钱豹4种。区内现有黑叶猴19群152只，其种群数量居贵州第二位，仅次于麻阳河国家级自然保护区。属国家Ⅱ级保护动物有细痣疣螈、苍鹰、雀鹰、凤头鹰、松雀鹰、普通鵟、鸢、红隼、红腹锦鸡、白鹇、白冠长尾雉、红腹角锥、红翅绿鸠、短耳鸮、长耳鸮、斑头鸺鹠、鹰鸮、领角鸮、草鸮、灰鹤、猕猴、短尾猴、豺、水獭、黄喉貂、毛冠鹿、穿山甲、大灵猫、小灵猫、金猫、斑羚、鬣羚32种；贵州重点保护动物有小麂、貉、猪獾、狗獾、鼬獾、豹猫、苍鹭、池鹭、白鹭、栗苇鳽、绿翅鸭、绿头鸭、普通秋沙鸭、雉鸡、翠金鹃、大杜鹃、四声杜鹃、鹰鹃、噪鹃、戴胜、大斑啄木鸟、黄嘴栗啄木鸟、斑姬啄木鸟、灰头绿啄木鸟、大山雀、红嘴蓝鹊、黑枕黄鹂、金胸雀鹛、褐胁雀鹛、矛纹草鹛、画鹛、灰翅噪鹛、赤尾噪鹛、黑脸噪鹛、白颊噪鹛、黑头奇鹛、红嘴相思鸟、棕头鸦雀、橙背鸦雀、棕颈钩嘴鸭、红头穗鹛、栗头凤鹛、白领凤鹛、银环蛇、丽纹蛇、绞花林蛇、赤链蛇、王锦蛇、玉斑锦蛇、黑眉锦蛇、双全白环蛇、黑背白环蛇、锈链腹链蛇、乌华游蛇、虎斑颈槽蛇、翠青蛇、山溪后棱蛇、平鳞钝头蛇、钝头蛇、灰鼠蛇、斜鳞蛇、乌梢蛇、尖吻腹、短尾蝮、山烙铁头、原矛头蝮、福建竹叶青（竹叶青）68种。区内有国家保护有益的、有重要经济和科学研究价值的陆生野生动物共22目58科194种，其中脊椎动物18目54科187种，无脊椎动物4目4科7种。

大沙河自然保护区共鉴定了同翅目叶蝉科干大叶蝉属和平额叶蝉属2个新属，发现了新种85个，涉及12目33科，分别为道真拟歪尾蠊、二刺钩襀、大斑钩襀、大沙河新襀、矛奇螽、大沙河单突丝尾螋、黑单啮、梯斑单啮、单带狭啮、春枫狭啮、淡瓣狭啮、黔黑狭啮、道真狭啮、褐带肘狭啮、贵州带啮、杨氏双啮、黑脉离啮、中华犸啮、锤形后半啮、中国中叉啮、雅君联啮、无齿丽斑啮、长瓣带麻啮、外角斑麻啮、长尾点麻啮、仙女洞边大叶蝉、黑纹条大叶蝉、隐斑条大叶蝉、黑头条大叶蝉、焦氏条大叶蝉、大沙河干大叶蝉、叉突平额叶蝉、黑额凸冠叶蝉、尖板带叶蝉、一点带叶蝉、白条黄边木虱、缘斑邻个木虱、黑背邻个木虱、灰斑离溪蛉、刺瓣祝蛾、狭翅素祝蛾、拟肘部祝蛾、宋氏蝎蛉、翼蝎蛉、大沙河蝎蛉、古蔺蝎蛉、大沙河蚊蛉、多斑蚊蛉、大沙河蜚蚊、茂发蜚大蚊、于氏拟隐摇蚊、勺尖多足摇蚊、大沙河姬蜂虻、大沙河喜舞虻、大沙河金长足虻、贵州嵌长足虻、草溜芒蝇、杨氏拟粉蝇、道真细麻蝇、李氏淡毛三节叶蜂、遵义淡毛三节叶蜂、大眼拟齿角叶蜂、刘氏窗胸叶蜂、近方短叶蜂、黑距粘叶蜂、黄褐片爪叶蜂、左氏侧跗叶蜂、林氏钩瓣叶蜂、林氏方颜叶蜂、红色方颜叶蜂、宽带短角叶蜂、粗角近脉叶蜂、十节真片叶蜂、单齿真片叶蜂、双齿幽灵蛛、白腹园蛛、双钩园蛛、道真园蛛、大沙河中遁蛛、河坝腹峭蛛、多刺腹峭蛛、凹蚁蛛、长拟蝇虎、钩状合跳蛛、镰性雅蛛。