蔡木山自然保护区位于内蒙古自治区锡林郭勒盟多伦县境内，保护区东以照格都尔河为界与赤峰市克什克腾旗毗邻，南以蔡木山南端为界，西界与多伦县一家河牧场相邻，北至黑大山，分别与锡林郭勒盟和赤峰市为界。地理坐标为北纬42°24′-42°38′，东经116°33′-116°54′。保护区东西长29km，南北宽28km，总面积42，477公顷。该保护区的重点保护对象是以保护在自然交错地带，森林、草原、沙超、湿地等多种生态系统相组合的复合生态系统；对孪河水上源地水源函养及水域；国家重点保护的珍稀物种。

    蔡木山自然保护区于1995年9月，由多伦县人民政府批准建立，保护区的总面积为26000公顷，核心区面积为650公顷，缓冲区面积2400公顷，重点保护对象为草甸草原、天然次生林、珍稀濒危野生动植物。

    本区为低山丘陵和堆积类型沙丘区，沙丘多为固定和半固定的沙垄以及活动的新月形沙链，一般是西北西一东南东方向排列。在阳坡地段一般沙砾裸露，阴坡植被覆盖较好，在沙垄之间，有同向延伸的平坦的丘笺谷地。境内中部有一南北走向的隆起带，海拨高度在1400—1400米。区内年平均气温O．5-1．O℃，最热月为夏季7月，平均气温18．5℃，最冷月为冬季1月。年极端最低气温平均在、-35℃—-38℃，平均初霜8月31日，终霜5月31日～6月9日，无霜期82天～95天；降水是区内主要水份来源之一，其特点是水量集中，但分配不均匀，春旱严重，年平均降水量，400--455mm，年平均相对湿度65--70％。区内高压天气活动频繁，有着丰富的风能资源。全年盛行西北西风，年平均风速3.0—3.5m／s，春季风速较大，3-4月份风速达到最大值。保护区内有大小河流8条，其中较大的河流有3条，即源于本保护内的蛇皮河与上一家河，源于赤峰市克什克腾旗境内的照格都尔河。这三条河的水量充沛，水质良好，三条河的年径流量分别是：蛇皮河为O．52亿m3，照格都尔河为O．37亿m3，上一家河为O．14亿m3。这三条河均为滦河的上游，最终均在本县境内汇入滦河。保护区内湖泡较多，其中较大的湖泡有呼很泡子、北大泡子、烧 泡子、连二泡子等。其中呼很泡子水面面积约75公顷，平均水深约5米，最深处约30米；北大泡子水面面积约10公顷，平均水深1．5米，最深处约5米；烧锅泡子水面面积约5公顷，平均水深约2米；连二泡子水面面积也在5公顷左右，水深一般为1．5米，最深可达2．2米。蔡木山自然保护区的地带性土壤为暗栗钙土，但由于地形、地貌及局部小气候的不同，从而使土壤类型产生差异。区内的土壤主要由暗栗钙土、暗栗沙土、风砂土、草甸土、沼泽土所组成，且各类土壤在区内镶嵌分布。从总体分布范围看，在保护区的中部以暗栗钙土、暗栗沙土为主，北部风沙土居多，西部草甸土分布较广，东部有较大面积的沼泽土。

保护区现已记录的维管植物有77科、256属、502种，其中野生维管植物77科、255属、497种，分别占内蒙古野生维管植物的58．8％、38．6％和22．1％。保护区现已记录的脊椎动物有134种，其中哺乳动物有14种，占动物总数9％，鸟类有99种，占动物种数74％；爬行类有3种。两栖类有3种，鱼类有15种，分别占动物种类的2％、2％、13％，其中国家一级保护鸟类：大鸨；国家二级保护鸟类：赤颈鹧鹛、白额雁、大天鹅、鸳鸯、鸢、苍鹰、雀鹰、松雀鹰、普通鸳、毛脚莺、白尾鹞、鹊鹞、燕隼、红脚隼、灰鹤、蓑羽鹤、普通角鹗、雕鹗、纵纹腹小鹗、长耳鹗、短耳鹗；国家二级保护动物：黄羊

    蔡木山自然保护区处在一个十分特殊的地带，各种生态过程十分活跃，无论动物还是植物的区系成分都比较复杂，生态系统的复合性也决定了物种的多样性，建立自然保护区可有效地保护该区的生物多样性。蔡木山自然保护区处在滦河水系的上源区，建立自然保护区可有效地保护地表植被，具有保护函养水源的功能，防止区域环境受到污染，保护滦河上源一定区域的河水水质和水量。蔡木山自然保护区处于浑善达克沙地的边缘，该沙区是距北京最近的沙区，由于其系统的脆飘性，抗干扰性和自身修复能力比较差，一旦受到破坏，系统很难恢复，这不但影响该区的生态系统稳定，也必将波及其它区域，北京也将受到影响。建立保护区可保护天然植被，阻止沙地的扩展，某种意义上是在为首都北京建造生态防护区。

    蔡木山自然保护区处在典型草原亚带、森林草原亚带、夏绿阔叶林亚带相互交错过渡的地带，境内沙地、山地、丘陵、高平原、湿地等多种地貌类型相嵌分布，森林、草原、沙地、湿地等各种生态系统交错组合，形成了一种多样的复合生态系统，在该复合系统中，天然植被保存完好，杨桦混交林，榆树疏林，山杏及其它灌丛植被与丘间谷地的草甸草原植被、湿地重被等镶嵌分布，沙丘、湖泊、河流广布其中，形成了独特的自然景观。