1985年，内蒙古自治区人民政府批准建立乌拉特后旗努登梭梭林自然保护区。
2001年，经国务院批准建立乌拉特梭梭林－蒙古野驴国家级自然保护区。
内蒙古乌拉特国家级自然保护区位于内蒙古自治区巴彦淖尔市乌拉特中、后旗北部的中蒙边境沿线。地理位置为东径106°15′－108°00′，北纬41°51′－42°27′，东西横跨140公里，南北纵深5—29公里。
保护区在地质构造上属于阴山东西向构造带，狼山旋扭构造系。地貌主要由戈壁高平原、剥蚀低山残丘、沙地和宽浅凹地等地貌类型所组成。总的地势为东南高，西北低，相对高差为130米左右，海拔840－960米。
保护区深处内陆，长年受大陆气流的控制，表现为极端干旱的内陆荒漠特征，冬季受蒙古冷高压的影响寒冷干燥。年均气温6.5℃，极端最低气温-41℃，极端最高气温34.3℃。年降雨量90mm左右，多集中在七、八月份，年蒸发量2800mm，是全年降雨量的30倍。全年日照时数为3340小时，全年大风日数60－70天，最多年份达120天，沙暴日数24.4天，平均风速5.4m/s，最大风速24m/s。风速迅猛，降雨偏少，蒸发量大是影响梭梭复水更新的主要因子。
保护区地带性土壤为沙砾质灰棕荒漠土，非地带性土壤有风沙土、盐化草甸土。土壤质地较细，剖面中有黏土间层，但厚度较小。
保护区总面积13.18万公顷。其中核心区位于中蒙边境线一带，梭梭林分布较为集中，蒙古野驴在国内主要集群和栖息的区域，面积4.18万公顷，占总面积的31.7%。缓冲区位于核心区南侧，面积3.72万公顷，占保护区总面积的28.2%。实验区面积为5.28万公顷，占保护区总面积的40.1%。
乌拉特保护区是以保护梭梭林和蒙古野驴为代表的珍稀濒危野生动植物种群、原始古老的自然地貌、稀有多样的荒漠物种，极端脆弱的荒漠生态系统为宗旨，属于“自然生态系统类”的“荒漠生态系统类型”的国家级自然保护区。
截至2013年，乌拉特保护区共有种子植物22科60属96种。保护区种子植物分别占内蒙古种子植物总科数的18.8%，总属数的9.2%，总种数的4.4%。保护区的植物区域属于亚洲荒漠区－亚洲中部亚区－阿拉善荒漠植物省－东阿拉善州。该区的植物区系成分是以干旱地区的种类占主导地位，具有显著的荒漠特点。梭梭呈片状分布于沉积疏松沙地，形成纯林或与泡泡刺等混生，边缘地带与沙冬青和霸王混生，一般呈丛状生长，每丛3－5株，多达10余株，，丛高1－3米不等，冠幅大小与树龄成正比，范围在0.8－4米之间，是荒漠地区特有的林种之一，在区系上属于戈壁吐兰种，根系发达，可深入到4－5米以下的地下沙层，具有抗旱、耐寒、抗热、耐盐碱的特点。由此构成的荒漠群落有“荒漠森林”之称。
珍稀濒危野生植物主要有国家二级保护植物有裸果木（Gymoncarpospozewalskii）、绵刺（Potaniniamongolica）、革苞菊（Turgarimviamongolica）；国家三级保护植物有梭梭（HM2aloxylonammodendron）、蒙古扁桃（Prunesmongolica）、沙冬青（Ammopiptanthm2usmongolics）、肉苁蓉（Cistanchm2edteserticola）等。列入内蒙古珍稀、濒危保护植物有4种（根据内蒙古人民政府办公厅1988年颁布的《内蒙古珍稀、濒危保护植物名录》）：沙木蓼（Atraphm2axisbracteataA.LOS）、荒漠黄蓍（Astragalusalaschm2anensisHM2.C.Fu）、戈壁短舌菊（Brachm2anthm2emumgobicumkraschm2）、蒙新苓菊（JurineamongolicaMaxim）。
保护区的野生动物相对丰富，截至2013年，保护区脊椎动物有80种，其中，兽类有7目13科31种，鸟类4目13科37种，两栖类2科4种，爬行类2科6种，鱼类1科2种。
根据1998年《国家重点保护野生动物名录》，保护区兽类中属于国家一级保护动物有蒙古野驴（Equushm2emionus）、北山羊（Capraibex）2种；属于国家二级保护动物有鹅喉羚（Gazillasubgutturosa）、盘羊（Ovisammon）、猞猁（Felislynx）、兔狲（Felismanul）、荒漠猫（Felisbieti）5种。保护区鸟类中列入国家一级重点保护种类有大鸨（Otistarda）、波斑鸨（Otisundulata）、金雕（Aquilechm2rysaetos）3种,列为国家二级重点保护种类有蓑羽鹤（Anthm2ropoidesvirgo）、灰鹤（Grusgrus）、草原雕（Aquilarapax）、鸢（Milvuskorschm2un）、大鹰（Butteohm2emilasius）、秃鹫（Aegypiusmonachm2us）、红隼（Falcotinnunculus）等7种。两栖爬行类常见有蟾蜍科的花背蟾蜍等，蛙科的有疣皮蛙等。爬行类有蜥蜴科的沙蜥、蒙古沙蜥等。
2009年，保护区继续加强重点野生动植物的保护管理，摸清底数，掌握梭梭、蒙古野驴等重点种群数量变化情况，采取有力措施加以保护；结合保护示范工程的实施，加强管护基础设施建设，不断提升自然保护区管理能力，向建设一流的国家级自然保护区目标迈进；加大野生动物保护设施如饮水点、补饲点等建设，同时减少边境一线网围栏。
保护区的植被为典型的荒漠植被，其中具特色的是梭梭荒漠植被。乌拉特保护区为中国梭梭分布的东界，且面积广大，许多地方仍呈原始状态，因而成为该物种生态地理区中典型、具特色的代表。保护区的动物也具有典型的荒漠特色，如蒙古野驴、鹅喉羚、北山羊、大鸨、荒漠猫、大沙鼠等均是荒漠地区所特有的动物种类。6、学术性。保护区是研究西北地区荒漠化生态系统发生、发展和演变规律的活教材，是荒漠地区重要的物种基因库，对开展相关学科研究具有很高的科研和学术价值。保护区自身的特性决定了其重要的生态地位和较高的品位，对于研究和认识地球的形成、生物进化、植物群落的发展演替规律都有极其重要的价值。
