Каратауский государственный природный заповедник организован согласно постановлению Правительства Республики Казахстан от 1 марта 2004 года № 249 «О создании государственного учреждения, Каратауский государственный природный заповедник“ Комитета лесного и охотничьего хозяйства Министерства сельского хозяйства Республики Казахстан. Заповедник имеет статус юридического лица в форме государственного учреждения. Уполномоченным органом заповедника является Комитет лесного хозяйства и животного мира Министерства экологии, геологии и природных ресурсов Республики Казахстан.

Каратауский заповедник расположен в центральной части хребта Каратау, который является ответвлением северо-западных дуг Тянь-Шаня на территории Туркестанской области. Граничит с пустынями Мойынкум, Кызылкум, Бетпак-Дала. Площадь заповедника занимает 34 300 га. Хребет имеет асимметричное строение. Юго-западный склон его широкий и сравнительно-пологий. Северо-восточный и северный склоны отличаются значительной крутизной. Наивысшая точка хребта — гора Мынжилки — верховья Бессаз с отметкой 2 176 м. Склоны хребта расчленены глубокими долинами многочисленных рек и временными водотоками, имеющих почти всюду сезонный поверхностный сток. Сравнительно крупные реки — Баялдыр, Биресик, Хантаги, Талдыбулак. Ни одна из них не доносит свои воды до главной водной артерии реки Сырдарья, теряя сток у подножия склонов. Площадь охранной зоны составляет 17 490 га. Протяженность территории заповедника в меридиональном направлении составляет 28,3 км, в широтном направлении — 23,6 км.

Животный мир заповедной территории, как и в целом хребта Каратау, за последнее столетие претерпел существенные изменения. В этот период здесь были уничтожены тяньшанский бурый медведь и снежный барс, а многие промысловые виды (кабан, косуля, архар, заяц-толай и др.) стали чрезвычайно редкими.

На территории Каратауского заповедника встречаются 3 вида млекопитающих, которые занесены в Красную Книгу РК: каратауский архар, индийский дикобраз и каменная куница. Орнитофауна содержит 118 видов. Из числа редких, ареал которых сокращается, и находятся под угрозой исчезновения 12 видов птиц занесены в Красную книгу Казахстана (1996 г.): белый аист, чёрный аист, змееяд, орёл-карлик, степной орёл, беркут, бородач, стервятник, балобан, красавка, джек, филин.

Ауа райы