甘肃敦煌阳关国家级自然保护区前身是成立于1992年的敦煌市南湖湿地及候鸟县级保护区。1994年晋升为“敦煌阳关省级自然保护区”。2009年晋升并更名为“甘肃敦煌阳关国家级自然保护区”，总面积8.82万公顷，属湿地与荒漠复合生态系统类型。保护区管护中心为省林业和草原局管理的财政全额拨款正县级事业单位，核定编制20名。内设综合科、保护监测科和科研管理科3个职能科室，下设渥洼池、二墩和西土沟3个保护站。

保护区生物多样性十分丰富，主要保护对象为荒漠区中特殊成因形成的湿地和荒漠复合生态系统，和以候鸟为代表的珍稀濒危野生动植物资源。保护区有1000多个泉眼，溢出形成了山水沟、西土沟和渥洼池三大水系，地表总径流长度达146公里，年径流量达0.99亿立方米。有林草地5462.56公顷，有湿地水域2.17万公顷。有脊椎动物212种，其中鸟类156种，有种子植物141种。

保护区地处我国西部荒漠地带，是鸟类“中亚、印度”迁徙线的重要栖息“驿站”，肩负着维护生物多样性、防止土地沙化、涵养水源、蓄洪防旱等重要使命，牢牢锁住库姆塔格沙漠东侵的“咽喉”，是下游阳关镇的唯一水源地，是国际旅游文化名城敦煌、世界文化遗产莫高窟乃至河西走廊极其重要的生态安全屏障。