Охрана природных комплексов и биологического разнообразия осуществляется службой охраны природных комплексов и объектов в количестве 21 человек, из них 16 человек – инспектора - государственные инспектора, 1 начальник отдела - старший государственный инспектор, 3 инспектора - охотоведы, начальники Сузакского, Туркестанского и Каргалинского участков и 1 инспектор радиосвязи.
Основные цели и задачи природоохранной деятельности заповедника сопряжены, прежде всего, с обеспечением сохранения и защиты типичных мест обитания редких, эндемичных видов флоры и фауны, их генетических ресурсов, уникальных типов растительности и экосистем с сохранением всех элементов природной среды.
Служба охраны природных комплексов заповедника ежегодно проводятся от 145 до 160 плановых и внеплановых рейдов, ежеквартальные плановые рейды - совместно с работниками ГОВД г. Кентау, РОВД Сузакского и Туркестанского районов. Для борьбы с браконьерством составлен план взаимодействия с областной территориальной инспекцией Туркестанской области, ГОВД г. Кентау и РОВД Сузакского района. Имеется договор со службой ЧС города. В охотничий сезон ежемесячно проводятся рейдовые работы с участковыми инспекторами местного ГОВД.
Для работы службы охраны Каратауского ГПЗ в охранной зоне имеются 7 кордонов. Установлена радиостанция, госинспекторы снабжены средствами мобильной связи и необходимым материально-техническим оборудованием, обмундированием, автотранспортом и гужевым транспортом.
На период пожароопасного сезона ежегодно с 1 апреля по 01 ноября (7 месяцев) из числа сотрудников создаются 8 групп по тушению пожаров в составе 6-10 человек (сезонных пожарных сторожа). Группы предназначены для участия в тушении пожаров, как на территории заповедника, так и в непосредственной близости от границ заповедника. В пожароопасный период сотрудники заповедника осуществляют круглосуточное дежурство в центральной усадьбе. Основными средствами тушения пожаров являются пожарная машина, ранцевые опрыскиватели, хлопушки, на кордонах установлены противопожарные щиты с огнетушителями, баграми, песком и ведрами. Для наблюдения пожаров установлены 4 пожарные вышки.
Регулярно проводится патрулирование оперативной группы инспекторского состава ГПЗ по борьбе с нарушениями режима ООПТ. Во время рейдов в пожароопасный период проводится разьяснительные работы по соблюдению противопожарной безопасности среди местного населения и близ расположенных к заповеднику крестьянских хозяйств. Работа отдела охраны осуществляется по годовому плану работы. Ежедневно гос. инспектора обходят закрепленные за ними обходы. Совместно с научными сотрудниками два раза в год осенью и весной гос. инспектора проводят биотехнические мероприятия В соответствии с инструкцией по проведению учетов видов животных на территории Республики Казахстан в заповеднике два раза в год весной и осенью проводится учет животных совместно с сотрудниками территориальной инспекции и сотрудниками Охотзоопром. Гос. инспектора имеют дневники, куда ежедневно вносят сведения о выполненной работе, фенологические наблюдения по методике Летописи природы и сдают сведения в отдел науки заповедника.