保护区总面积47 930hm2，其中核心区14 223.1hm²；，缓冲区13189.4hm²；，实验区20 517.5hm²；。2001年4月成立省级自然保护区，2005年7月经批准成立国家级自然保护区。
主要保护对象是天然青杄及其森林生态系统、天然祁连圆柏及其森林生态系统。保护区动植物资源丰富，有各类植物109科、444属、1397种。乔木树种主要有青海云杉、青杄、油松、祁连园柏、山杨、红桦、紫桦等。有国家二级保护植物野大豆和山莨岩2种。哺乳动物有5目，12科，24种；鸟类有9目，21科，64种。区内有国家重点保护的野生动物32种，其中属于国家一级保护动物的有梅花鹿、斑尾榛鸡、金雕、黑鹳、马麝5种，属于国家二级保护动物的有28种。
连城自然保护区位于祁连山脉向黄土高原过渡带，具有特殊的地理位置，保存着完整的森林生态系统，以及青杄和祁连圆柏等物种资源，是生态学、生物多样性、地质地理等学科研究的天然实验室，具有较高的科研价值，也为大专院校开展教学、科研、实习、探险等活动提供了良好的场所和基地。
自然地理地貌
保护区处于东部祁连山山地与黄土高原的过渡地带，属中等切割的中山地貌，海拔由东向西逐渐升高，最低海拔1870米，最高海拔张家俄博3616米，相对高差1746米。
自然资源保护区位于青藏高原与黄土高原、祁连山脉陇西沉降盆地之间最为明显的交接过度地带，特殊的地理位置和地形地貌，地域的特异性造就了区内自然条件复杂多样，为野生动植物提供了多样的生存空间。