保护区创建于1999年4月，2001年9月经湖南省人民政府批准晋升为省级自然保护区。
2006年2月申报升格国家级自然保护区，2006年6月通过国家林业局组织的专家评审，2008年12月通过环保部组织的专家评审。
2009年9月18日国务院批准为国家级自然保护区。
保护区位于中亚热带季风气候区。气候温暖湿润，四季分明。由于山多且高，受地形地势等诸种因素的影响，小气候特征明显。光热水资源丰富，且高值期同步，极有利保护区植被的生长。
保护区内溪沟、小河发育，主要属资江水系一级干流壤溪、潺溪次级支流。保护区内的地表水主要表现为河流溪水。受地形影响，区内河流溪水的坡降变化较大，一般在6.21‰—40.8‰之间。经调查检测，由于区域内植被茂密，地表水水质普遍较好。无色、无味、无异嗅、透明度好；pH值7.09-7.34，属中性；矿化度0.03-0.08g/L，为低矿化的淡水。保护区内或外围的地下水类型，可分为松散堆积层孔隙水、基岩裂隙水二大类。
六步溪自然保护区地处湘西山地雪峰山北麓，位于扬子陆缘与华夏陆缘之间的雪峰山加里东弧形褶皱隆起带中段。保护区及外围地层发育基本齐全，主要出露为板溪群，南缘出露震旦系、寒武系和泥盆系。在漫长的地质历史中，经历了多次的构造运动和多期次的岩浆活动，由此发育了不同方向、不同规模和不同期次的褶皱与断裂，显现了错纵复杂的构造应变图象。区内褶皱极发育，且多受断裂截切而更趋复杂，背、向斜多不完整，形态各异。
保护区内地貌为褶断侵蚀—剥蚀中低山型地貌，海拔高度500—1000m以上，属中低山地；最高峰王尖1254.7m，最低点位于壤溪河水面，232.7m，相对高度1022米；“V”型河谷、冲沟极发育；出露岩层为浅变质碎屑岩。
保护区的成土母岩主要是板页岩。板页岩分布较为广泛，其风化物发育的土壤质地较粘重；在高温多湿、植被覆盖良好的成土环境下，土壤的淋溶作用强烈，碱金属及碱土金属淋失严重，土壤呈酸性，盐基饱和度普遍较低度，土壤腐殖质层深厚，有机质含量丰富，肥力水平较高，适宜林木生长。保护区分布的主要土壤类型有：山地黄红壤、山地黄棕壤和山地黄壤。山地黄红壤分布在海拔300—600米区域，山地黄壤分布在海拔600—900米区域（山地黄壤是保护区分布面积多的土壤类型），山地黄棕壤分布于海拔900米以上区域。
湖南六步溪国家级自然保护区位于湖南省安化县境地内。地理位置东经110°44′56″～110°58′08″，北纬28°17′54″～28°25′53″之间。东、北与马路镇毗邻，南邻奎溪镇，西与沅陵县杜家坪乡、桃源县西安镇接壤，保护区总面积14239.0公顷。
保护区内的地带性植被为常绿阔叶林，主要有樟科、壳斗科、冬青科、山矾科、榆科、杜英科中的种类所组成。区内的植被类型主要有常绿阔叶林、常绿落叶阔叶混交林、针阔混交林等3个植被型组、7个植被型、10个植被亚型、43个群系。其中包括榉树 青檀群系（Zelkova schneiderianaandPteroceltis tatarinowiiforest）、榉树群系（Zelkova schneiderianaforest）、青檀群系（Pteroceltis tatarinowiiforest）、金钱松群系（Pseudotsuga amabilisforest）以及榧树群系（Torreya grandisforest）等珍稀植物群系。在金钱松群系中，有金钱松、杉木群落；金钱松、檫木群落；金钱松、毛竹群落；金钱松、椤木石楠、毛竹群落等，数量之多，实属罕见。
截止到2013年六步溪自然保护区现有维管束植物205科678属2067种（含种以下等级），其中蕨类植物38科84属274种，裸子植物7科13属16种，被子植物160科749属1777种，分别占湖南蕨类、裸子、被子植物种的38.2%、21.9%、37.1%。其中国家Ⅰ级保护植物3种：南方红豆杉、银杏和伯乐树，Ⅱ级保护植物18种：金钱松、篦子三尖杉、榧树、鹅掌楸、凹叶厚朴、中华结楼草、樟树、闽楠、野大豆、花榈木、红椿、喜树、金荞麦、香果树、黄皮树、伞花木、榉树和山豆根，其中榉树、糙叶树及紫弹朴的古树数量多，青檀和榉树分布广泛，资源相当丰富。此外，保护区内有35种兰科植物，其中21种属珍稀濒危保护植物，保护区分布着如此丰富的兰科植物资源，表明区内自然生态环境良好，适宜兰科植物的繁衍生长。同时，考察中还发现有湖南植物新分布2种,分别为大果榆和长毛赤瓟。
保护区属东洋界华中区西部山地高原亚区，截止到2013年发现有脊椎动物28目78科224种，其目数、科数和种数分别为湖南省已知种类数的66.7%、64.3%和27.3%。其中鱼类4目11科31种，两栖类2目8科19种，爬行类2目7科20种，鸟类13目35科127种，哺乳类7目17科27种。
依据国家林业局2003年颁布的《国家重点保护野生动物名录》，保护区内有国家I级保护动物3种：白颈长尾雉、云豹、林麝，国家II级保护动物21种：大鲵、虎纹蛙、鸢、苍鹰、赤腹鹰、雀鹰、松雀鹰、普通鵟、蛇雕、燕隼、红隼、白鹇、勺鸡、红腹锦鸡、红腹角雉、草鸮、红角鸮、领角鸮、雕鸮、斑头鸺鶹和穿山甲。同时考察中还发现湖南动物新分布种2个，即：鱼纲的红尾副鳅和两栖纲的无声囊树蛙。
六步溪自然保护区昆虫有860种，分别隶属于16目122科657属，其中以鳞翅目、鞘翅目、膜翅目为主，占总数的73.8%。同翅目、半翅目和双翅目亦占有一定的比例。蜻蜓目、螳螂目、蜚蠊目、等翅目、直翅目、革翅目、广翅目和脉翅目昆虫亦有分布。
截止到2013年六步溪自然保护区有大型真菌19目43科82属188种。其中真菌门子囊菌亚门的有7目8科9属13种，担子菌亚门层菌纲和腹菌纲的有12目35科73属175种。其中有59种为湖南新记录。
湖南六步溪国家级自然保护区管理处为安化县人民政府直属副处级事业单位。下设办公室、科研项目科、资源保护管理科、社区共管科、苍场管理站、木榴管理站、六步溪资源监测站等部门和单位。
保护区地处湘西山地北麓，属中亚热带常绿阔叶林南部亚地带，具有华中——华中植物区系交汇和过渡地带独特的森林生态环境和丰富的生物资源种群（落），区内植物成分复杂，种类繁多。是雪峰山山地植被小区的代表，也是同纬度地区动植物资源较为丰富和完整的区域。具有重要的科学研究价值和保护意义。
保护区不仅是湘西山区植物种类丰富的地区之一，也是中国中南西部山地丘陵区一处重要的生物基因库。
六步溪独特的生态环竟和丰富多样的生物资源以及珍稀、濒危动植物群落，使该区成为一个名符其实的生物基因库和珍稀、濒危物种繁衍生息的乐园，是生态旅游、科学研究重要基地。
