1998年12月，由广东省人民政府批准建立象头山省级自然保护区。
2002年7月2日晋升为国家级自然保护区。
广东象头山国家级自然保护区位于惠州市北部，博罗县境内，距惠州市区18公里，紧贴北回归线。总面积为10696.9公顷，其中核心区面积为3635.6公顷，占总面积34%，森林覆盖率88.4%；缓冲区面积为3996.6公顷，实验区面积为3064.7公顷。
广东象头山国家级自然保护区位于博罗县中部的象头山山区，为山地林区景观，主要为低山丘陵地貌。其中大部分为海拔400—800m的山地及深切峡谷，仅在边缘地带有海拔400m以下的丘陵。本区虽然为低山丘陵，但由于属新构造运动上升区，山势陡峻，沟谷深切，地势险要，地形比降极大，与周围的低山平原地貌形成极大的反差。从高点蟹眼顶到东部相邻的泰美老圩低点，相对高差1000m以上，地形比降达9.2%,是博罗县境内地形比降大之处。
该区地表水文属东江流域。地表水以河流、水库、山塘等形式分布，流向东或东南方向。河网密度为1.3～2.1km。河流流量变化与季节变化相关，4～9月为丰水期，10～3月为枯水期。区内有大小溪流40多条，大小水库10座。
该区属典型亚热带湿润季风气候，具有光照充足、热量丰富、降水充沛、空气湿润，分干湿两季，干季短、湿季长，植物生长期长、无霜期长，风向随季节改变，气候垂直变化差异大，山上山下十里不同天等特点。区内年平均气温16.0—21.7℃；1月或2月最冷，月平均气温7.2—13.3℃；8月最热，月平均气温22.5—27.2℃；极端最低气温-6.6℃（济公田，1985年12月11日）；极端最高气温35.1℃（管理局，1985年6月22日）。无霜期365天，山下生长期365天，山上生长期345天。区内年降水量2318.5mm，年际变化大，最多的年份3516mm，最少的年份1012mm。多年平均空气相对湿度80%。总之，区内舒适期长，气候舒适宜人。
保护区内有维管植物（未调查苔藓植物）1647种（包括该地长期引种，生长良好的92个栽培种）。其中蕨类植物36科63属113种；裸子植物9科11属14种（天然分布为5科5属7种）；被子植物172科696属1520种（天然分布161科607属1432种）。
保护区内珍稀濒危物种繁多，如格木、半枫荷、黑桫椤等10种被列入1999年公布《国家重点保护植物名录》（第一批）。另有观光木、毛茶等11种列入《《中国珍稀濒危保护植物名录（第一册）》。两文件所规定保护种，除去重复种，该地共有保护植物16种：包括穗花杉、格木、华南栲、半枫荷、白木香、粘木、巴戟天、长叶竹柏、观光木、白桂木、毛茶、黑桫椤、金毛狗、苏铁蕨、樟、红椿。保护区内还蕴藏有丰富的兰科植物，据不完全统计，共有45种。
保护区也是华南地区特有物种的集中分布区，约有360余种华南地区的特有植物，如广东润楠、广州追果藤、广东刺冬、两广梭罗树、小果石笔木、红花荷、半枫荷、华南栲、华南青皮木、光叶红豆、广东乌饭树、广东山龙眼、毛茶等。
自然保护区共有陆生脊椎野生动物305种，隶属4纲23目75科，野生动植物物种多样性丰富；305种野生动物种类中，东洋界种类、古北界种类和广布种物种数分别为224种、45种和36种，分别占了73.44%、14.75%和11.80%；保护区内共有34种国家重点保护动物，占305种野生动物的11.15%，占广东省国家重点保护物种115种的29.57%，其中国家Ⅰ级保护动物有云豹和蟒蛇，Ⅱ级保护动物有虎纹蛙、三线闭壳龟、鸢、雀鹰、苍鹰、赤腹鹰、风头鹰、褐耳鹰、松雀鹰、凤头鹃隼、普通鵟、红隼、燕隼、游隼、白鹇、绿皇鸠、褐翅鸦鹃、小鸦鹃、草鸮、栗鸮、斑头鸺鹠、领鸺鹠、鹰鸮、红角鸮、领角鸮、雕鸮、穿山甲、青鼬、小灵猫、大灵猫、水獭和苏门羚等32种。珍稀动物种类较多，区内共有210种野生动物属“国家保护的有益的或者有重要经济、科学研究价值的陆生野生动物”，经济动物资源丰富。另有鱼类72种。
①保护区内各种类型的植物群落，特别是低山和沟谷地区的南亚热带常绿季雨林以及山地亚热带常绿阔叶林。这两类森林为该地相对稳定的生态系统，所以要严加保护，不准砍伐和挖取任何植物，不准狩猎。
②保护珍稀濒危植物。依据国家有关文件规定，该区有保护植物五十多种，即黑桫椤、金毛狗、苏铁蕨、格木、半枫荷、白木香、粘木、巴戟天、长叶竹柏、华南栲、观光木、樟、红椿等以及兰科植物（40余种）。
③特有植物本地以及分布于该地的广东省特有植物共19种，即仅在该区发现的新种（或品种）三种：博罗红豆(Ormosia boluoensis)、小金冬青(Ilex Xiajinensis)、光果金樱子(Rosalaevigata var.leiocarpus)；另有广东特有种：广东润兰（Machilus Kuangtungensis）、秃小耳柃（Enrya disticha）、长柄石笔木（Tutcheria greeniae）、罗浮桫椤树（Reevesia lofouensis）、长柄桫椤树（Reevesia longipetiolata）、罗浮苹婆（Sterculia subnobilis）、鼎湖血桐（Maiaranga sampsoni）光叶红豆（Ormosia glaberrima）、广东乌饭树（Vaccinium hancockiae）、罗浮粗叶木（Lasianthus fordii）、广东玉叶金花（Mussaenda kwangtungensis）、杨叶风毛菊（Saussurea populia）、广东石斗兰（Bulbophyllum kwangtungense）、广东画眉草（Eragrostis nevinii）、广东山龙眼（Helicia kwangtungensis）、罗浮路蕨（Mecodium lofoushanense）。
④自然环境生态系统是在一定的时间和空间内，生物和非生物的成分之间，通过不断的物质循环和能量流动而相互作用，互相依存的统一整体。因此单纯保护植物和其组成群落是不科学的，也是不可能保护好的，必须将其生存环境严加保护。
①野生动物保护规划应遵循的原则是："加强资源保护、积极驯养繁殖，合理开发利用"，对珍稀濒危动物及其生境采取有效的保护工程，使珍惜保护动物种群得以恢复和扩大，促进自然保护区的科学管理和可持续发展。
②根据野生动物资源调查结果、保护区的功能分区和珍稀濒危动物的重要分布区域，确定保护区需绝对保护的范围为核心区，其余地区为一般性保护区域，并在一般性保护区域加强保护宣传。
广东象头山国家级自然保护区管理局负责象头山自然保护区的具体管理工作，由广东省林业局管理。保护区管理局下设4个科室，即办公室、保护管理科、科研宣教科、资源可持续利用科；以及6个保护站，分别是良田保护站、甲子前保护站、磨盘底保护站、上嶂保护站、平安保护站及小坑保护站。日常运作方面，实行保护区管理局-分管科室-保护管理站三级管理体制。
该保护区常绿阔叶林中有10个群系、若干个群丛，植物种类非常丰富。这种较完整的地带性森林植被，是全世界生物多样性保护的核心。象头山自然保护区又是广东省东江上游多条支流的发源地，东江担任着深圳、东莞等重要城市的供水任务，所以保护象头山森林植被，对保护东江水量和水质起着极为重要的作用。
解放前出版的《博罗县志》记载如下： "石船在象头山马尾泉下。石突起五、六尺，长丈余，玲珑如船。" "去马尾泉数百步，大石当中流，宛如画舫，谓之石船。两岸石壁，若刀刻、若虫蚀、凹者凸者，断者续者......为山中胜处。"
"长溪中有石如画舫，谓之石船，相传为黄野仙遗迹。" 山中胜景，有狮子岩佛寺和晒谷石、和尚石、仙人迹，观音岩等。象山南麓有明代"韩寅仲礼斗处"石刻及青羊洞、太极岩、懒云床、烂柯处诸胜。象头山之湖光山色，云蒸霞蔚，长溪怪石，幽谷灵岩，自宋代以来吸引无数游人前往观赏，成为惠州、博罗一带有名的旅游胜地。
