该自然保护区地处北纬35°15′～35°41′，东经106°09′～106°30′，位于宁夏最南端，是西北地区重要水源涵养林地和风景名胜区。保护区横跨泾源、固原、隆德3县，南北长110km，东西宽5～12km。东南与甘肃平凉、华亭、庄浪3县（市）接壤，总面积9×104hm2，森林覆盖率为65.4%，平均海拔2300m左右。
一、植物多样性
（一）植物区系特征
六盘山植物区系组成中起源较古老的裸子植物分类群十分贫乏，被子植物占绝对优势。据野外调查与标本鉴定分析统计，六盘山自然保护区共有野生维管植物110科，441属，1069种，其中蕨类植物11科，18属，32种；裸子植物3科，3属，5种；被子植物96科，420属，1032种。
该区植物组成表现出以下特点：植物科的组成中，大科（≥20种）数量少，仅占13.1%，但却包含了植物种类的55.3%之多，大多数优势科植物包含的种数超过宁夏对应科包含种数的一半，其中虎耳草科植物种数所占比例最高，禾本科植物分布的种类相对较少，这与区域的气候变化、海拔高度及其天然植被恢复时间有直接关系。莎草科植物种数接近宁夏同科植物的一半。植物属的组成中，仅包含一种植物的属有215个，占总属数的50.8%，所包含的种数占总种数的20.7%。也就是说，六盘山植物属中单种属的数量很多，约占总属数的一半，但包含的植物种数很少。
植物区系的地理分布可以为植被的分类、植被区划、自然地理区划等提供参考。植物科的地理分布和对气候的忍耐力是受遗传因子控制的，因此，具有较稳定的分布范围，并与一定的气候条件相适应。本区的世界广布科所占比例最大，占本区种子植物科的44.9%；热带分布科和温带分布科也是本区比例较大的科，分别占种子植物科总数的29.7%和25.8%。该区同一属的植物常具有相同起源和相似的进化趋势，其分类特征相对稳定，并占有比较稳定的分布区域，在进化过程中，随着地理环境的变化产生一定的分异，而呈现出比较明显的地区性特征。热带分布属以泛热带分布属为主，在六盘山地区分布较少，约占总属数的10%。温带分布类型包括北温带分布、东亚和北美间断分布、旧世界温带分布和温带亚洲分布，共有269属，占除世界分布属外总属数的72.7%，占绝对优势，这与六盘山地区地处典型的温带区域有密切关系。地中海、西亚至中亚分布属在本区共有10个，大部分为草本属，少种型属较多，中亚分布在六盘山仅有13属，约占3.5%。东亚分布型共27属，占总属数的7.3%，多为单型属和植物种类。