神农架林区是中国唯一以“林区”命名的行政区划，是省直辖县级行政单位。

神农架因华夏始祖炎帝神农氏在此架木为梯，采尝百草，救民疾夭，教民稼穑而得名。1970年5月，国务院批准将房县、兴山、巴东的24个公社和2个药材场、1个农场划为神农架林区的行政区划，是中国唯一以“林区”命名的省辖行政区。
1971年，划归宜昌地区革命委员会管辖。1972年3月，复归省辖。1976年5月，划归郧阳地区革命委员会管辖。1983年8月，又复归湖北省辖。1980年11月，省政府批准成立神农架林区人民政府，撤销神农架林区革命委员会。1985年，巴东县代管的下谷坪、石磨、板桥河3乡移交神农架林区。

神农架林区位于鄂西北边陲，东接保康，西邻重庆巫山，南依兴山、巴东而濒三峡，北倚房县、竹山且近武当。

2018年8月7日，湖北省政府批准神农架林区退出贫困县。2018年9月，荣获“中国天然氧吧”称号。2019年3月，被列为第一批革命文物保护利用片区分县名单。神农架是中国首个获得联合国教科文组织人与生物圈自然保护区、世界地质公园、世界遗产三大保护制度共同录入的“三冠王”名录遗产地。2016年7月17日，神农架被列入世界遗产名录，成为湖北省第1处、中国第11处世界自然遗产。

神农架林区从印支运动末至燕山运动初，发生了强烈的褶皱和大面积的掀斜，奠定了区内的地貌骨架。第四纪气候的冷暖变化，在部分地段残留了冰川地貌，致使区内地貌复杂多样。神农架山脉近东西向横垣于神农架林区西南部，以神农顶最高，高程为3105.4米，也是华中地区最高点；林区最低点为下谷坪乡的石柱河，高程为398米，相对高差2707.4米。根据区内地貌形态特征和成因类型，可分为构造溶蚀地貌、溶蚀侵蚀地貌、剥蚀侵蚀地貌、堆积地貌等四种类型的地貌单元。

神农架属于北亚热带季风气候区，为亚热带气候向温带气候过渡区域。夏季湿润多雨，冬季温和少雨。全年辐射103.7千卡/平方米，全年日照时数1858.3 小时，日照时数及总辐射量随着海拔的增高而减少，年均气温无霜期因海拔不同相差很大。年降水量在800—2500毫米之间，降水量随海拔的增高而增加。春夏之交常有冰霜发生，一般从9月底至次年4月底为冰霜期。区内平均年蒸发量为500—800毫米，干旱指数0.50—0.53。全年80%的时间盛行东南风。