保护区位于广东省连县东北部，东北面与湖南莽山相连，属莽山山脉西南支系。
保护区属中切割的中山山地。区内山峦重叠，海拔1400米以上的山峰达10多座，左右两主峰为鱼苗岭和岩坑山，海拔分别为1619米、1604.4米。沟谷狭窄，坡度25°以上，相对高差为700米。气候年均温为15.5℃；年降水量为1621毫米。保护区是潭岭水库的主要水源区和小北江分支星子河的源头。 共5张 大东山保护区
保护区维管束植物有172科914种，其中乔木树种有500多种、裸子植物有5科、12种。顶极植被为常绿阔叶林，优势树种有米槠、青冈、红楠、大果马蹄荷、齿叶木荷、木莲、深山含笑。海拔较高混生香皮桦、华南桦、大穗鹅耳栎、长柄山毛榉、水榆花楸、石灰花楸等落叶树种。其中常出现面积不等，单一树种的纯林。如金毛石柯林、米槠林、舟柄茶林、紫荆木林、银钟树林、黄杨林等。常绿针叶林在海拔800米以下，最常见的是马尾松林，800米以上为过渡地带，海拔1000米以上则为黄山松和华南五针松所代替。
区内国家保护植物二级有伯乐树、福建柏、长柄双花木、观光木、银钟花、白豆杉，三级有华南五针松、长苞铁杉、南方铁杉、穗花杉、五列木、凹叶厚朴、乐东拟单性木兰、华南锥、半枫荷、八角莲、短萼黄连等。
保护区陆栖脊椎动物有26目63科165种，其中哺乳动物有7目17科32种、鸟类有14目33科103种、爬行类有3目9科21种、两栖类有2目4科9种。区内资源动物丰富，分布最多的是白鹇、水鹿、野猪、赤麂、野兔、竹鸡等。
区内国家保护动物一级有华南虎、金钱豹，二级有水鹿、鬣羚、水獭、小灵猫、穿山甲、蓝翅八色鸫、孔雀雉、白鹇等。
蓝翅八色鸫：国家二级保护动物。体长为170—200毫米，体重为48—70克。头部深栗褐色，冠纹黑色，眉纹茶黄色，领状斑黑色；背部亮油绿色；翅、腰、尾亮粉蓝色。下体茶黄色，腹中至尾猩红色
蓝翅八色鸫每年4—6月繁殖。为候鸟。
旅游资源：
保护区山体高峻雄伟，林密谷深，很多山泉、瀑布、跌水。区内有一个面积达10平方公里、库容量1.38亿立方米的水库，也是广东海拔最高、落差最大的水库，被誉为“潭岭天湖”。区内冬有北国风光，夏有庐山气候，是避暑观光的胜地。