太子山国家级自然保护区前身为临夏州太子山总场，建场于1957年；1991年更名为“临夏回族自治州太子山水源涵养林建设总场”。
2001年12月，甘肃省政府决定将太子山林区移交省林业厅直属管理。
2002年7月，甘肃省政府颁发了林权证；2003年9月，太子山自然保护区管理局挂牌成立。
2005年12月，批准为甘肃省级自然保护区。
2012年1月由国务院办公厅确定为国家级自然保护区。
太子山国家级自然保护区位于临夏回族自治州与甘南藏族自治州之间，东南起洮河下游地区，西南与甘南州临潭、夏河、合作、卓尼四县（市）及青海省循化县毗邻，东北和临夏州康乐、和政、临夏、积石四县相接。地理位置介于东经102°43′～103°42′，北纬35°02′～35°36′之间。
太子山国家级自然保护区海拔在2200—4636米之间，主要由太子山脉发源而来的一系列山峰和沟谷组成，其中海拔超过4000米以上的山峰有：巴楞山（4080米）、公太子山（4162米）、母太子山（4332米）等。
太子山国家级自然保护区属温带大陆性气候，年平均气温5.1℃，无霜期110天左右，年平均降雨量660毫米。
太子山国家级自然保护区从东向西纵布着近30条峡谷，每条山谷间都有河（溪）流流淌:据统计，发源于保护区的大小河（溪）流近200多条，其中较大的河流有16条。
太子山国家级自然保护区总面积8.47万公顷。其中核心区2.6792万公顷，缓冲区3.2982万公顷，实验区2.4926万公顷。
太子山国家级自然保护区主要保护对象为青藏高原与黄土高原过渡地带森林生态系统及生物多样性，属于自然生态系统类别林生态系统类型自然保护区。
太子山国家级自然保护区生物多样性十分丰富，稀有性显著，据保护区官方资料，截止到2008年，共有维管植物838种，其中稀有濒危和重点保护植物有桃儿七、红花绿绒蒿、星叶草等51种。
截止到2008年，太子山国家级自然保护区有脊椎动物208种，包括雪豹、林麝、苏门羚等国家重点保护野生动物11种，鸟类130种，包括胡兀鹫、苍鹰、蓝马鸡等国家重点保护鸟类21种；有两栖爬行动物8种，其中两栖类5种，爬行类3种；有鱼类10种；昆虫682种；有大型真菌61种。物种总数1789种，占甘肃省物种总数3560的50.25%。
太子山国家级自然保护区由于境内群峰林立，溪流奔涌，地貌奇特，林海雪原，形成了二郎庙、麻山峡、后东湾、扎子河、药水峡、松鸣岩、铁沟、大湾滩、三岔沟、槐树关、关滩等10多处风光各异的森林风景区，吸引了省内外游客纷纷前来休闲度假、观光旅游。
根据保护局对林业科研工作的要求和保护区林业生产实际，局科研中心对八站（圃）下达了2014年林业实验项目任务，内容包括落叶松鞘蛾防治试验、蓝云杉栽培试验、云杉苗化学除草推广试验、落叶松叶蜂防治试验、中华鼢鼠投药防治等5项林业试验项目，要求各站（圃）积极做好试验方案、观测记录等工作，认真总结分析试验效果，并积极撰写林业科研论文，在省级以上科研刊物上投稿发表。
太子山国家级自然保护区为县级事业单位，内设纪委、工会、办公室、计财科、人事科、资源保护科、防火办、宣传科、科研中心、林业有害生物防治检疫科、生态工程科、产业开发科、林业调查队、共青团委14个部门科室；下设总公司、药水峡旅游公司两个经营性单位；下辖紫沟、东湾、药水、松鸣岩、新营、甲滩、关滩和槐山子8个保护站（圃），7站1圃设立了42个保护段（点）。保护区成立有甘肃省森林公安局太子山分局，为副县级建制，下辖紫沟、东湾、药水、新营、刁祁5个林区派出所。保护局实行局站点三级管理体系。
2001至2008年太子山国家级自然保护区共完成退耕还林荒山造林任务9.8万亩，封山育林2.0万亩。其中：2001年，甘肃省上下达太子山保护局退耕还林荒山造林任务0.5万亩，实际完成0.5万亩，成活率85%；2002年下达0.8万亩，实际完成0.8万亩，成活率88%；2003年下达1.0万亩，实际完成1.0万亩，成活率90%；2004年下达2.0万亩，实际完成2.0万亩，成活率88%；2005年下达3.5万亩，实际完成3.5万亩，其中：荒山造林1.5万亩，成活率89%，封山育林2.0万亩；2006年下达1.5万亩，实际完成1.5万亩，成活率90%；2007年下达2.0万亩，实际完成2.0万亩，成活率89%；2008年下达0.5万亩，实际完成0.5万亩，成活率90%。历年保存率都在90%以上。
太子山国家级自然保护区在涵养水源、保持水土、调节气候、维护生态良性循环等方面具有重要作用，是甘肃中部和青海省东部重要的绿色屏障，是黄河上游重要的水源涵养林区。太子山国家级自然保护区对黄河的重要支流大夏河与洮河的水源补给保护，防止水土流失、保护森林与草地植被、维护当地与黄河流域的生态安全、促进社会经济可持续发展有着十分重要的意义。
