天然林是我國森林的主體，其面積和蓄積量分別占總量的65％和82％。1998年9月1日中國政府開始啟動天然林保護工程，計劃到2010年投資1700億元，100萬人轉崗，每年減少1000萬立方米采伐量。天然林保護工程的實質是政府購買環境服務，支付方式就是通過財政轉移支付、優先信貸和糧食補貼等財政投資。

長江上游和黃河中上游地區是天然林保護工程的重點地區。包括長江上游的四川、云南、重慶、貴州、湖北、西藏等省區市，黃河上中游的青海、寧夏、甘肅、內蒙古、陜西、山西、河南等省區，以及天然資源分布相對集中的吉林、黑龍江（含大興安嶺）和內蒙古國有林區、海南熱帶林區及新疆的天山、阿爾泰山林區等17個省（市區）。

西部地區天然林保護的主要措施是禁伐與造林種草。禁伐主要在四川、青海、云南、陜西、重慶和甘肅實行，減伐主要在內蒙古、新疆和東北實行。對長江上游、黃河中上游地區的3038萬公頃的天然林全面禁伐，并加強管護。對現有的3038萬公頃森林、灌木林地和未成林造林地，采取封山設卡、個體承包等形式進行全面有效管護，對工程區內的宜林荒山荒地采取造林種草，加快植被恢復。初步規劃造林種草1273萬公頃，其中封山育林370萬公頃，飛播造林710萬公頃，人工造林193萬公頃。