神农架林区是中华人民共和国湖北省的省直辖县级行政区，也是中华人民共和国境内唯一作为县级行政区的林区。
神农架以神农氏尝百草、救民疾夭、教民稼穑而得名，现下辖6个镇、2个乡（包括1个民族乡），共8个乡级行政区。神农架在远古时期本为汪洋大海，经燕山与喜马拉雅山运动方逐渐抬升为多级台地，并在近代方始有开发与独立行政区建置。
神农架林区在2016年7月17日正式列入世界自然遗产名录，是中华人民共和国第50项世界遗产及湖北省第4项世界遗产，也是中华人民共和国首个同时获得联合国教育、科学及文化组织世界生物圈保护区网络、世界地质公园网络及世界遗产三大保护制度共同录入的保护区、地质遗迹和遗产地。境内的湖北神农架国家公园则于2016年5月14日正式由自然保护区升格。神农架林区内的经济偏重第三产业，占生产总值构成的55.5%，而其在2017年接待的旅客人数达1321.5万人次。
远古时期，神农架为汪洋大海，经燕山与喜马拉雅山运动逐渐抬升为多级台地。神农架一带千百年来群峰相锁、亘古洪荒、原始封闭、人迹罕至，因此留下了不少自然之谜，并流传了“野人”、“怪兽”之说。神农架谷深林密，多雄关险隘，一直是兵家屯兵踞守之处，而清朝初年的刘体纯、李来亨军队、乾隆、嘉庆年间的白莲教军队、同治年间的太平天国军队、光绪年间的红带会抗清组织都曾在神农架驻扎。第一次国共内战时，中国共产党开辟了巴兴归和鄂西北革命根据地，并建立了红花、古水两区及23个乡的苏维埃政府。中国抗日战争时，神农架人民为同盟国阵营修马路、背军粮、运弹药。1949年2月，神农架正式由中国共产党控制。
中华人民共和国建立初期，神农架在南山地区自皇界以北属郧阳地区房县辖地。在皇界以南，包括新华、老君山至木鱼坪、红花一带属宜昌地区兴山县辖地，其中新华属于兴山县古夫区。自皇界以西，自巴东垃、猴子石以南的下谷坪乡属恩施地区巴东县辖地。湖北省林业厅木材公司在1956年组成了勘测队，对神农架进行了勘测，而中国林业部在两年后也对神农架进行了空中航测。1959年，湖北省林业厅组织人员进行地面验证，并制定《神农架林区开发总方案》及《神农架林区初步开发方案》。1960年6月15日，组建了开发神农架巴东、房县两个森林工业局，1961年3月4日由于国家经济困难而下马，保留阳日湾林业所。1962年3月29日，省委鄂发（62）069号文同意成立森工局，开发工作重新上马。1962年11月2日，省委鄂发（62）290号文决定设立湖北省开发神农架林区兴山、房县指挥部，调集6000余人筑路。1962年11月16日，宜昌专署决定成立“开发神农架林区兴山指挥部”。1963年3月5日，郧阳行署决定成立“开发神农架林区房县指挥部”。1966年10月，全长198公里的主干线路贯通，部分筑路队和基建队成建制转入伐木。
1969年2月8日，湖北省革命委员会批准成立“兴房两部统一领导小组”。1969年6月30日，湖北省革命委员会批准成立神农架林区革命委员会。1970年5月28日，中华人民共和国国务院下达《国务院关于湖北神农架林区行政区划问题的批复》（[70]国发47号），同意将神农架林区划定为相当县一级行政区。总人口59062人。1970年8月12日，湖北省革命委员会《关于神农架林区行政区划的通知》（鄂革（70）117号）明确神农架林区暂属省革委会领导，实行政企合一体制。神农架林区当时实行“以林为主，林农牧相结合、综合利用、全面发展”的方针。1971年1月30日，湖北省革命委员会决定神农架林区从当年2月1日起隶属宜昌地区革委会领导。1972年3月29日，中共湖北省委决定神农架林区由宜昌地区领导改为省直接领导，同意成立“中共神农架林区委员会”。1973年2月，神农架林区人民法院正式成立。1976年5月14日，中共湖北省委批准神农架林区党政关系由省直接领导改属郧阳地委、地区革委会领导。1978年9月25日，省革委会以鄂革文（1978）98号文批复，同意建立神农架自然保护区，设立自然保护区管理处，因经费等问题未落实。1978年，总人口70986人，国内生产总值3187万元。
1980年11月10日，湖北省人民政府以鄂政文〔1980〕110号批复，成立神农架林区人民政府，撤销神农架林区革命委员会。1980年底，总人口71266人，国内生产总值2646万元。1981年6月30日止，第三次人口普查，神农架林区共有13564户，71071人。1982年3月5日，中共湖北省委与湖北省人民政府以鄂政发（82）22号文批准以神农顶主峰为中心，划出一定范围设立省级自然保护区建立“湖北省神农架林区自然保护区”，设立管理处。1982年5月14日，省委以鄂发（1982）31号文决定神农架林区管理体制实行政企分开：设立神农架林区管理局（编制100企+200事），为相当县级企业单位，下设自然保护区管理处。神农架林区仍为相当县级的行政区（533编制357行+176事企）。林区管理局由省林业局领导，党的关系归郧阳地委管理；林区党委由郧阳地委领导，林区政府由郧阳行署领导。1982年11月30日，省林业局党组以鄂林党字（82）第049号文决定：林区党委书记（马仁学）兼任林区管理局党委书记，林区区长（徐少杰）兼任林区管理局党委副书记、局长。此后，林区党政主要领导兼任林区管理局党政主要领导。1983年2月22日，林区党委发文（神发（1983）5号）决定：保留“神农架林区林业局”。1983年8月19日，国务院下达《国务院关于湖北省地市行政体制改革方案的批复》（[83]国函字164号），同意原属郧阳地区的神农架林区改由省直接领导。1983年10月20日，省委、省政府发出通知，神农架林区收归省直管，要求在1985年2月以前向省有关部门办理移交手续。1984年11月6日，林区党委发文（神发（1984）106号）：根据国务院（1983）国函发164号文件精神，神农架林区由郧阳地区代管改为省直接领导。1985年1月11日，省政府办公厅下发《关于改变神农架林区行政领导管理体制的通知》，决定：神农架林区人民政府从1985年2月1日起，由郧阳地区行署代管改为省人民政府直接领导。
1986年7月9日，国务院批准神农架自然保护区为“国家级森林和野生动物类型自然保护区”，设立管理局（县级）。1986年12月5日，省委以鄂发（1986）94号文通知：神农架林区管理局为副县级单位，由神农架林区党委政府领导；神农架自然保护区管理机构为副县级，由省林业厅领导和管理，依靠林区政府具体做好自然资源保护工作。1988年8月31日，省委召开书记办公会议讨论神农架问题。9月3日发出《关于神农架林区保护、开发和建设的讨论纪要》（第2号）：“理顺林区体制。撤销林区管理局，并入林区政府林业局，机构级别定为副县级，由林区政府统一管理，统一领导。省委、省政府委托神农架林区党委、政府对神农架自然保护区实行代管。”1990年7月1日，第四次人口普查，人口77294人。1990年底人口77548人，国内生产总值4805万元。1990年12月17日，自然保护区获联合国教育、科学及文化组织批准加入世界生物圈保护区网络。1992年8月1日，林区党委以神发[1992]21号文决定建立神农架木鱼坪旅游开发区。1996年2月15日，省编委以鄂机编[1996]005号文，批准神农架林区林业管理局为省中型一类企业，享受县（处）级待遇；神农架国家级自然保护区管理局为县（处）级事业机构。1999年，总人口78661人，国内生产总值30267万元。2005年9月28日，省编委《关于神农架林区林业管理局机构性质和领导职数的批复》（鄂编函[2005]34号），将林业管理局由中型一类企业改为林区党委、政府直属的相当于县（处）级事业机构。2006年4月25日，省编委以鄂编函[2006]16号文批复成立湖北神农架木鱼省级旅游度假区，设立副县级管委会机构。 2007年3月15日，省编委以鄂编发[2007]26号文，批准成立湖北神农架大九湖国家湿地公园管理局，相当于县（处）级事业机构。2008年，全区总人口80350人，地区生产总值79681万元。
2016年5月14日，自然保护区正式升格为湖北神农架国家公园，成为中华人民共和国国家公园之一。同年7月17日，神农架正式列入世界自然遗产名录，成为中华人民共和国第50项世界遗产及湖北省第4项世界遗产，也成为中华人民共和国首个同时获得联合国教育、科学及文化组织世界生物圈保护区网络、世界地质公园网络、世界遗产三大保护制度共同录入的保护区、地质遗迹和遗产地。2018年8月7日，湖北省人民政府发布《省人民政府关于批准红安县等3县（林区）退出贫困县的通知》，宣布神农架林区已经通过国家专项评估检查，达到贫困县退出条件，并批准其退出国家级贫困县。
现神农架林区人民法院的上诉法院为宜昌市中级人民法院。神农架林区人民武装部隶属于十堰军分区。
神农架林区位于湖北省西北部，在十堰市以南。西与重庆市巫山县、巫溪县相邻，北接竹山县、房县，东连保康县，南濒兴山县、巴东县。地理座标跨北纬31°15'至31°57'，东经109°56'至110°58'，距湖北省省会武汉市分别为694公里（从十堰市方向）、712公里（从兴山县方向）、611公里（从保康县方向），距十堰市215公里。湖北省统计局于2019年出版的《2017年神农架林区统计年鉴》显示神农架林区的总面积为3232.77平方公里。
神农架林区全境平均海拔在1700米以上。有“华中第一峰”之称的神农顶是神农架林区，以至湖北省的陆地最高点，海拔3106.2米，而下谷坪石柱河则是神农架林区的陆地最低点，海拔398米。神农架林区内在海拔3000米以上的山峰有6座，在海拔2500米以上但不到3000米的有20座。神农架林区境内的大巴山脉（神农架山脉）自西向东横贯倾斜。
神农架林区的地质构造为扬子准地台大巴山——大洪山分区，区内地层出露较全，除上志留统一石炭系外，元古界至第四系多有分布，尤其以上前寒武系及下古生界地层最为发育。区内出露最老的地层为神农架群，属中元古界，主要出露在中部及中南部。神农架林区内的土壤共有9个土类、27个亚类、42个土属、111个土种，其中以黄棕壤、棕壤与石灰土较多，分别占区内土地的28.4%、22.5%及20.3%，其他的土壤则有暗棕壤、紫色土、潮土、草甸土、沼泽土与水稻土。
神农架林区属于中纬度北亚热带季风区，受其环流控制，当地气温偏凉且多雨。当地海拔每上升100米，季节即相差3日到4日，并构成低山、中山、亚高山3个气候带，立体小气候明显。神农架林区山体高大，相对高差大，气候垂直分带明显。海拔每上升100米，南坡的气温即递减0.54°C。神农架林区的四季气候以夏季的区别最大，而冬季的区别则最小。神农架林区的气温由东向西逐渐降低，而由于受到山脉的影响，温度呈马鞍形。神农架林区的气温普遍为1月最低，7月最高。
神农架林区山势高峻，其水系发育呈树枝状，是湖北省境内长江和汉水的第一级分水岭。神农架林区境内的河流分属香溪河、沿渡河、南河、堵河4个水系，其中前两者为长江支流，而后两者为汉水支流，4个水系共分出14道河流。神农架林区境内亦有泉、瀑共9个。神农架林区的河流面积达16.39平方公里，湖库面积达10.83平方公里，水资源总量达35.68亿立方米。
神农架林区年辐射103.7千卡/平方米，其中辐射值最高的月份为5月至8月，该等月份辐射值之和占全年的46.4%。神农架林区年日照时数为约1858.3小时，其中5月至8月的日照时数占全年总日照时数的43.2%。神农架林区各地的日照时数及总辐射量会随着海拔的增高而减少。神农架林区的平均年降水量在800毫米至2500毫米之间，而其降水量空间分布悬殊极大，大致趋势为由南向北减少、由山下向山上增多。神农架林区各地降水量的季节分配受季风气候影响，具有冬少夏多、春秋介乎其间的特点。
2017年，神农架林区一带林木蓄积达2538.5万立方米，森林覆盖率达91.1%。神农架林区拥有苔藓植物216种、蕨类植物309种、裸子植物30种、被子植物3345种。境内的国家重点保护植物有26种，包括有被称为“中国鸽子树”的珙桐、光叶珙桐、连香树、水青树、香果、秦岭冷杉等，而境内也有新品种保护植物52种。境内亦有珍稀植物头顶一颗珠、江边一碗水、七叶一枝花、文王一支笔等。
神农架林区内有高等动物两栖类36种、爬行类50种、哺乳类85种、鱼类47种、鸟类374种、昆虫类4322种，并有已发现被命名的低等动物至少数百种。神农架林区境内的国家重点保护野生动物共有87种，其中一级保护动物有金丝猴、华南虎、金钱豹等，二级保护动物有湖北毛冠鹿、林麝、猕猴等。此外，境内的白熊、白獐、白麂、白蛇等白化动物被列为受保护珍稀动物。神农架林区也因此被称为嵌在鄂西北的“绿宝石”。
神农架林区矿藏有磷、硅、铁、铜等30多种，2017年生产磷矿石145.6万吨。
现任中国共产党神农架林区委员会书记为冯伟，于2021年3月25日上任。
神农架林区革命委员会于1969年6月30日成立，而神农架林区的县级行政区地位则于1970年5月28日确定，当时神农架林区实行政企合一体制。1980年11月10日，神农架林区人民政府成立，并取代原有的神农架林区革命委员会。
现任神农架林区人民代表大会常务委员会主任为谢登峰，于2020年1月12日上任，此前他是中国人民政治协商会议神农架林区委员会主席。中国人民政治协商会议神农架林区委员会主席为罗栋梁，于2021年1月15日上任。
2017年，神农架林区下辖6个镇、2个乡（包括1个民族乡），共8个乡级行政区，其中神农架林区人民政府的驻地松柏镇是神农架林区的政治、经济、文化中心，有“林海石城”之称，设沿河路、常青路、环山路、青杨街、中心街和连峰街6条街道。神农架林区亦下辖一个国家公园管理局与一个林业管理局。2017年，神农架林区共有人口78908人，其中人口最多的乡镇为松柏镇，有29860人，而人口最少的乡镇为新华镇，有3826人。神农架林区当年的人口密度为24.4人/平方公里。
2022年，神农架林区常住人口6.29万人。城镇化率为49.48%。户籍人口77556人，比上年减少455人。
根据2020年第七次全国人口普查，全区常住人口为66,571人。同第六次全国人口普查的76,140人相比，十年共减少了9,569人，下降12.57%，年平均增长率为-1.33%。其中，男性人口为35,273人，占总人口的52.99%；女性人口为31,298人，占总人口的47.01%。总人口性别比（以女性为100）为112.7。0－14岁的人口为9,905人，占总人口的14.88%；15－59岁的人口为42,146人，占总人口的63.31%；60岁及以上的人口为14,520人，占总人口的21.81%，其中65岁及以上的人口为10,907人，占总人口的16.38%。居住在城镇的人口为32,906人，占总人口的49.43%；居住在乡村的人口为33,665人，占总人口的50.57%。
2017年，神农架林区国内生产总值为25.5108亿元，第一、二、三产业的产值分别为2.3192亿元、9.0294亿元、14.1622亿元，三次产业结构比为9.1:35.4:55.5，可见全区经济偏重第三产业。人均生产总值33196元。全区有职工11759人，职工年平均工资44225元。城镇居民人均可支配收入25767元，农村居民人均可支配收入9205元。2017年全区固定资产投资40.507亿元。全年地方一般公共预算收入4.6294亿元，人均6024元；地方一般公共预算支出19.7606亿元。地方财政总收入6.9237亿元。
2017年，神农架林区粮食、油料、蔬菜及肉类等主要农产品产量分别为260.2千克、5.9千克、437.1千克及74.0千克，而当年的农、林、牧、渔业总产值达4.4345亿元。神农架林区在2017年的工业总产值达7.25亿元，其中轻工业有1.9571亿元，而重工业则有5.2929亿元。神农架林区在2017年的发电量达55652万千瓦时，磷矿石产量达145.6万吨，白酒产量达86.34万升。
神农架林区内的第三产业主要为交通运输和邮电通讯业、民营经济、国内外贸易和旅游业。神农架林区在2017年的邮电业务总量达6829万元。神农架林区在2017年共有1359户民营企业，其中独资企业有75户，合伙企业有53户，有限责任公司则有1231户。神农架林区在2017年的社会消费品零售总额达16.6251亿元，而当年的外贸出口总额则有18万美元。神农架林区在2017年接待的旅客人数达1321.5万人次，而区内旅游经济总收入则有47.5739亿元。
神农架林区内在2017年共有名胜风景区6个（国家公园、省旅游度假区、国家5A级旅游景区、国家地质公园、国家森林公园、国家湿地公园各1个）、主要景区13个、共提供2847张床位的星级宾馆饭店12个、旅行社23个。神农架林区在2017年接待的旅客人数达1321.5万人次，而区内旅游经济总收入则有47.5739亿元。境内的湖北神农架国家公园于2016年5月14日正式由自然保护区升格，而神农架则在同年7月17日正式列入世界自然遗产名录，成为中华人民共和国第50项世界遗产及湖北省第4项世界遗产，也成为中华人民共和国首个同时获得联合国教育、科学及文化组织世界生物圈保护区网络、世界地质公园网络、世界遗产三大保护制度共同录入的保护区、地质遗迹和遗产地。
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