保护区位于广东省中东部河源县境内，地处东江北岸。保护区由海拔406、451米的大叶山、河洞山组成，两山之间为原新丰汀故道。新丰汀水库建成后，两山成为“半岛”的突出部分，较水面高350米。大叶山由三条大致南北向的小断裂谷地组成，东部高峻，南北伸展，西部山体呈锥状，四周多沟谷。河洞山地势为广阔的困谷地形。气候具南亚热带向中亚热带过渡的性质，年均温21．1℃，极端低温一3．8℃，极端高温39℃，大于等于10℃年积温7137．7℃；年均降水量1899．7毫米，4—9月份占80％。土壤具有过渡性，海拔250米以下为砖红壤化红壤，250米以上为红壤。
