喀拉麦里山北起乌伦古河，南到卡拉麦里山南缘，西至古尔班通古特沙漠东缘，是新疆自治区最大的野生动物保护区，亦是全国同类最大的保护区之一。
喀拉麦里山内主要有国家一级保护动物雪豹、蒙古野驴、野马、赛加羚羊、北山羊等，还有国家二类保护动物鹅喉羚，以及岩羊、马鹿、盘羊等野生动物数十种，此地还有野生动物赖以生存的自然环境植物胡杨、沙枣、梭梭、土尔条、千层皮、串地柏、黄刺、红柳、铃铛刺、野蔷薇等沙漠植被及保护区内的水资源，是以待可开发的沙漠探险狩猎活动的理想去处。
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