保护区成立于2018年6月。自设立以来，工作人员不仅持续开展红皮书珍稀动植物保护工作，还积极推进生态系统恢复。因为这些珍贵的自然资源，不仅属于当代人，更是留给后代的重要财富。保护区总面积达450252.6公顷，下设伊犁河口分局和巴尔喀什湖岸分局两个管理机构，辖区覆盖伊犁河三角洲、河岸林地、湿地以及荒漠等多种生态系统。
该地区被认为是哈萨克斯坦生物多样性最丰富的区域之一。保护区内栖息着45种哺乳动物，其中5种被列入《哈萨克斯坦红皮书》；记录鸟类303种，其中33种被列入国家红皮书，20种被列入International Union for Conservation of Nature濒危物种红色名录。此外，这里还分布有17种爬行动物、36种鱼类和641种无脊椎动物，其中23种属于红皮书物种，12种为当地特有种。
在植物资源方面，保护区已记录植物332种，其中藻类45种，隶属于4个门、6个纲、18个目、23个科和33个属；高等植物287种，分属181个属和52个科。区域内还分布着8种孑遗植物和13种特有植物。其中，哈萨克斯坦芦苇、羽状针茅、贝赫米亚纳郁金香、莕菜、白睡莲和灰胡杨等6种植物被列入2014年版《哈萨克斯坦红皮书》。
从历史角度看，伊犁-巴尔喀什地区曾是Caspian tiger（图兰虎）的重要栖息地。如今，为恢复这一地区昔日的生态面貌，保护区已成为图兰虎国际再引入项目的核心试验区域，并在相关生态恢复工作中发挥着重要作用。