1983年经新疆维吾尔自治区人民政府[1983]41号文批准建立甘家湖梭梭林国家级自然保护区。
2001年6月经国务院国办发 [2001]45 号文批准升格为国家级自然保护区。
2007年9月28日，甘家湖梭梭林国家级自然保护区管理局乌苏分局正式揭牌成立。
甘家湖梭梭林国家级自然保护区地理坐标位于东经83°18′～83°52′，北纬44°46′～44°58′之间，属荒漠生态系统类型的自然保护区。总面积5.466公顷。
甘家湖是一片沙海，地势低洼，波状起伏。奎屯河、四棵树河、古尔图河在此汇合后流入艾比湖。保护区为艾比湖洼地上的一部分。具有荒漠的各种地貌如沙漠、砾漠、盐漠。这与洼地的形成基质的不同过程是相应的。
年均气温为5.9～7.8℃；年均降水理为140毫米，蒸发量比降水量大14倍以上。
区内地带性土壤为灰棕色荒漠土和灰漠土，但沙漠面积广布，另外盐溃土、草甸土等隐域性土壤分布也较广。
新疆甘家湖梭梭林国家级自然保护区是以珍稀荒漠树种白梭梭母树林、
梭梭为代表的荒漠植被和保护区内的野生动物及其生态为主的荒漠类型的保护区。主要保护白梭梭、梭梭、柽柳、胡杨、铃铛刺、沙拐枣等植物资源及具有较高药用价值的肉苁蓉、锁阳、甘草、罗布麻、苏枸杞等，国家一级保护动物黑鹳、波斑鸨；二级保护动物马鹿、鹅喉羚、水獭、大天鹅、灰鹤、猎隼、红隼等。
保护区野生植物种类丰富、类型多样，隶属43科137属270余种植物（含盐生、水生植物），其中濒危植物物种32种，保护物种66种。主要是肉苁蓉、锁阳、罗布麻、苏枸杞、甘草等，优势树种为梭梭、白梭梭、胡杨、柽柳。区内植物类型有中亚荒漠植物区系和蒙古荒漠植物区系的2种成分。
区内的兽类有15种，鸟类36种、爬行类2种、两栖类和鱼类12种，国家一级保护动物有黑鹳、波斑鸨2种；国家二级保护动物有马鹿、鹅喉羚、水獭、大天鹅、苍鹰、灰鹤、猎隼、红隼10种。
保护区总面积为 82 万亩，核心区面积为 96825 亩，占总面积的 11.81% ，为梭梭、白梭梭的集中分布实行全方位的保护；缓冲区位于和新区外围，形成缓冲地带，以确保核心区避免人为干扰，促进区内生态系统的良性循环，面积为 389025 亩，占总面积的47.4% ；实验区位于保护区东侧，具有较为显著的荒漠化特征，适于开展各种荒漠化研究，面积为 334155 亩，占总面积的40.75% 。
从地理位置上看，乌苏地处北疆腹地，位于天山北坡，
是自治区西部大开发首先推出的地区和重点经济带。西部大开发，以生态环境保护和建设为根本，乌苏整体生态环境还很脆弱，特别是西北两面紧挨古尔班通古特沙漠及阿拉山口和托里风口，长年饱受风沙侵袭，加之人为活动的影响，土地沙漠化、荒漠化趋势加重，水源枯竭，灾害性天气增多等，对乌苏的经济发展特别是农牧业生产构成了极大威胁。
乌苏市西北部分布着 460 万亩天然荒漠林，尤如一把巨大的生态保护伞，保护着甘家湖地区以东金三角地区至天山北坡经济可持续发展和百万各族人民的生存。严格的说，甘家湖林区的荒漠生态林是我们整个北疆地区的“生命保护线”。
梭梭林的生态价值主要体现在以下三个方面：
一是典型性。甘家湖自然保护区有着完整的梭梭荒漠生态景观，既有着高大的沙丘、低矮起伏的沙地，又有平坦的盐漠、水域、沼泽。保护区内有准原始状态的梭梭荒漠林、白梭梭以及胡杨、柽柳等典型沙生植物和多样的地貌特征共同构成了典型的梭梭荒漠生态景观。其植物类型可分为沙生、盐生、沼生三种类型。
二是稀有性。保护区分布有 270 种植物，53 种野生动物，植被覆盖率 65% ，这在中国干旱荒漠区是不多见的。保护区内有大面积成片的梭梭、白梭梭、胡杨、沙拐枣、中麻黄、甘草等。
三是多样性。保护区植物种类达2 门，3 纲，43 科，137 属，270 种。共有野生动物 3 纲，19 目，35 科，53 种；其中爬行纲， 1 目，2 科，2 种；鸟纲、15 目、26 科、36 种；哺乳纲、5 目、9 科，15 种；昆虫156 种。
保护区共有兽类13 种，鸟类24 种，爬行两栖类和野鱼12 种，植物270 种。
保护生物多样性，包括生态系统的保护、濒危物种的保护、遗传资源的保护。以保护为主，在保护的前提下，适当地对自然资源进行合理的开发利用。
新疆甘家湖梭梭林国家级自然保护区地跨塔城地区和博州两地州，隶属于新疆维吾尔自治区林业厅。机构名称为“新疆甘家湖梭梭林国家级自然保护区管理局”，设在自治区林业厅，机构规格为正县（处）级。管理局下设两个分局，分别为“新疆甘家湖梭梭林国家级自然保护区乌苏管理分局”、“精河管理分局”，分局规格为副县（处）级。根据《关于设立新疆维吾尔自治区甘家湖梭梭林国家级自然保护区管理局的批复》（新机编字 [2004]66 号）、（塔新干 [2005]2 号）、《关于成立新疆维吾尔自治区甘家湖梭梭林国家级自然保护区管理分局的通知》（塔地机编办字[2004]70号）和《关于塔城地区林业局所属事业单位机构编制方案的批复》（塔地机编办字[2008]65号），核定分局人员编制 22 名，领导职数3名，其中局长 1 名（副县级）、书记1名（副县级），副局长 2 名（副县级、1名由森林武警乌苏大队领导兼职不占领导职数），局机关内设机构科级领导职数8名。另据《关于同意地区林业种苗管理站等4个事业单位参照公务员管理的批复》（塔地人字[2008]131号），乌苏分局被批准为事业参照公务员法管理单位。
管理局乌苏分局办公楼地处乌苏市中心地段和平路9 号，与市委、市政府比邻，办公大楼为旧楼改造，总面积为2400 平方米，局内设有宣传培训中心80 平方米、文化娱乐中心90 平方米。管理局乌苏分局为加大管理力度，提高管护质量，根据保护区的具体情况，先后完成2400 平方米的办公楼及 5个管护站建设，即三排中心管理站350 平方米、四棵树管护站150 平方米、五道泉管护站150 平方米、也可夏管护站100 平方米；恰开尔管护站100平米；建设30 米高的瞭望塔一座，完成各类宣传牌、标志牌，林班界碑、小班界桩及生活压水井、栅栏等配套基础设施建设，配备林区巡护北京吉普越野车2辆，摩托车16 辆。
保护区自成立以来，保护目标明确，以保护荒漠植被及其生态环境的荒漠生态系统为主要保护目标。1982 年新疆林科院对甘家湖梭梭林国家级自然保护区进行了综合考察；1983 — 1987 年，塔城地区森防站在甘家湖梭梭林国家级自然保护区进行了昆虫调查； 1992 — 1995 年，新疆林科院在甘家湖梭梭林自然保护区进行了鹅喉羚栖息地研究；2000 年3 月，新疆林科院编制完成了《新疆甘家湖梭梭林自然保护区总体规划》；2001 年5 月，新疆林业勘察设计院对甘家湖梭梭林自然保护区进行了分类经营资源调查，基本摸清了保护区本底资源情况。
保护区自建设以来，乌苏分局积极履行各项职责，建立正常的巡护制度，积极保护保护区内的动植物资源，取得了较好的保护效果。
甘家湖梭梭林国家级自然保护区的自然景观有：
木特塔尔沙漠自然景观
其主要地貌为沙丘链，沿着蜿蜒曲折的四棵树河谷河床两岸，生长着茂密的胡杨林，显现出戈壁绿洲奇观，远望似一道绿色长城，近看是优美的森林乐园。
天鹅湖潮湿地
天鹅湖潮湿地面积2 万亩，这里水草丰富，芦苇在微风下左右摇摆，犹如一条彩带漂浮在水面，这里是各种野生鸟类的栖息地，还是亚欧候鸟的迁徙地，每逢春秋两季，以大天鹅、野鸭为主的成千上万的各种水鸟汇集到这里，变成了鸟类的天堂。
