Năm trong khu bảo tồn có diện tích 41.930 ha, bao gồm diện tích bảo vệ nghiêm ngặt 27.520 ha. Diện tích bảo tồn nghiêm ngặt được tách thành hai phân khu. Phân khu Tát Kẻ ở phía bắc có diện tích 12. 500 ha; phân khu Bản Bung ở phía nam có diện tích 15.020 ha. Địa hình đặc trưng là các núi đá vôi dốc, đan xen các vùng không có nền địa chất đá vôi bằng phẳng hơn, một trong 12 khu vực cần ưu tiên cao nhất trong công tác bảo tồn sinh học quốc gia. Khu bảo tồn thiên nhiên Tát Kẻ- Bản Bung được coi là lá phổi của Tuyên Quang, sự đa dạng về cảnh sắc thiên nhiên và phong phú về động thực vật chính là điểm hấp dẫn để thu hút mọi người đến với nơi đây, với những du khách ưa khám phá và mạo hiểm. Mang đậm kiểu khí hậu của vùng núi cao, khu bảo tồn có nhiệt độ trung bình trên 28 độ C. Vào mùa hè, nhiệt độ tương đối mát mẻ, thích hợp cho nhiều hoạt động du lịch, khám phá. Thảm thực vật hỗn giao giữa kiểu rừng lá kim và rừng lá rộng với 2000 loài tạo nên rừng đa tầng sinh học từ thực vật bậc thấp đến những cây cổ thụ hàng trăm tuổi. Đặc biệt khu vực có rất nhiều loài gỗ quý như: Sưa Đỏ, Đinh, Hoàng Đàn, Thông Pà cò, Lát Hoa, Nghiến Trai, Mun, Trầm Gió…và hàng trăm loài cây dược liệu quý hiếm. Hiện khu bảo tồn vẫn còn lưu giữ được trên 2.000 loài thực vật, trong đó có những loài đã được ghi vào Sách Đỏ Việt Nam. Ngoài ra còn có 263 loài chim, 61 loài bò sát, 35 loài ếch nhái và 90 loài thú, nhiều loài được ghi trong Sách Đỏ, điển hình như: voọc mũi hếch, voọc đen má trắng, gấu ngựa…Voọc mũi hếch là loài đặc hữu Việt Nam, hiện mới có ghi nhận tại hai nơi ở miền Bắc là khu bảo tồn thiên nhiên Na Hang tỉnh Tuyên Quang và Du Già tỉnh Hà Giang. Khu vực hiện nay có sức hấp dẫn lớn đối với các du khách nước ngoài tìm kiếm những điểm du lịch khám phá thiên nhiên hoang dã. Hướng đến bảo tồn thiên nhiên song vẫn đảm bảo giá trị phát triển kinh tế khu vực, tỉnh Tuyên Quang đang triển khai hiệu quả mô hình phát triển du lịch, quảng bá hình ảnh, thương hiệu của tỉnh tới du khách trong và ngoài nước. Đồng thời kết hợp hiệu quả các chương trình nghiên cứu, giáo dục, các dự án bảo tồn thiên nhiên dựa vào cộng đồng.