陕西太白牛尾河省级自然保护区是以保护大熊猫及其栖息地的生物多样性为主的自然保护区。保护区位于太白县南部，距太白县城约90公里，涉及黄柏塬乡的皂角湾村、二郎坝村、高家坝村和黄柏塬村的大箭沟组，总面积13492公顷，核心区面积2246公顷，缓冲区面积5063公顷，实验区面积6183公顷。其中，牛尾河片区面积11388公顷，地理坐标在东经107°19′—107°29′、北纬33°40′—33°48′之间，大箭沟片区面积2104公顷，地理坐标在东经107°30′—107°40′、北纬33°45—33°48′之间。

2004年经陕西省人民政府常委会研究决定同意，陕西省环保局以陕环函〔2004〕113号文件批准建立陕西太白牛尾河省级自然保护区， 2005年6月成立陕西太白牛尾河省级自然保护区管理处，增挂太白县野生动物保护站牌子，还设立了太白县大熊猫栖息地哨所。

陕西太白牛尾河省级自然保护区地处我省大熊猫栖息地的西北部，是我省第一家以集体林为主建立的自然保护区，通过二郎坝和大树坪两条走廊带，与周边的黄柏塬、太白山、老县城、佛坪、桑园等自然保护区连成一体，基本解决了我省西部大熊猫保护区岛屿化的问题，有利于建立具有国际意义的秦岭自然保护区群。

保护区地处暖温带和北亚热带两个类型植物区系的接壤地带，是我国南北植物交汇的场所。由于独特的地理位置使得区内植物种类丰富而复杂。据调查，区内有种子植物121科、640属、1000余种，此外，尚有大量的苔藓地衣蕨类和菌类植物。其中，竹类资源丰富，主要有巴山木竹、秦岭箭竹等，多呈带状、块状在整个保护区内均有分布，山坡中上部平缓处更为茂密，且有成片竹林分布，为大熊猫栖息提供了良好的环境。

保护区的陆生脊椎动物有22目52科270余种。其中鸟类有14目31科，兽类有5目14科，两栖爬行类3目7科。其中国家一级保护动物大熊猫、金丝猴等7种，国家二级保护动物有斑羚、锦鸡等29种，省级重点保护动物有小麂、狗獾等27种，一般保护动物100余种。太白县大熊猫栖息地主要分布在黄柏塬乡、太白河镇和王家塄乡，在牛尾河、大箭沟一带形成了大熊猫集中分布区，据第三次大熊猫普查，有大熊猫50只左右，属于牛尾河和兴隆岭两个种群，是我省大熊猫种群数量和密度最大的地区之一。