星斗山位于恩施州利川、咸丰、恩施三县（市）的交界地带，西北距利川市57千米，因其主峰似青笋高耸云霄，几近星斗，故名。另一说传明天启时代山顶曾建有三邑寺庙，香火极盛时因寺里夜晚点灯后，山下人看起来就像天上的繁星一样，称为星斗山。属云贵高原东北边缘。处武陵山西北部，齐跃山东南，山体呈东北－西南走向，多由石灰岩夹杂砂页岩组成，寒武系、奥陶系、志留系、泥盆系、石炭系、二叠系、三叠系等均有出露。星斗山东起恩施磨达界（磨搭勾），南抵咸丰三层岩，西至利川田坝，北临利川花极溪。总面积2880公顷，主峰海拔1751.2米，一般海拔1200米，最低海拔840米，相对高差很大。有大小河流三条，南部为毛坝河，东北部为三县场河，西南部为芭蕉溪所环绕。年平均气温12.7度。
现建有国家级星斗山自然保护区。保护区总面积68339公顷，分为星斗山和小河两片。东部星斗山片位于利川市、咸丰县、恩施市三县市交界处，东以恩施市盛家坝乡的马鹿河为界，西至利川市元宝乡的红椿沟，南起咸丰县黄金洞乡的利咸路，北至利川市毛坝乡的黄泥坝；西路小河片位于利川市境内，东起忠路镇的老屋基，西至汪营镇的高笋塘，南起忠路镇龙塘铺，北至汪营镇的交椅台。1980年被列为湖北省级自然保护区。2002年12月升级为国家级自然保护区。
被称为“第三纪植物避难所”星斗山保护区有维管束植物200科843属2033种，其中蕨类植物30科59属132种；裸子植物8科22属28种；被子植物162科762属1873种。有国家保护野生植物共33种，其中一级保护植物8种，即银杏、红豆杉、南方红豆杉、水杉、伯乐树、莼菜、珙桐、光叶珙桐，其中水杉为世界上仅有的原始种群分布区。二级保护植物25种，即金毛狗、蓖子三尖杉、大果青杄、金钱松、黄杉、榧树、野大豆、台湾杉、连香树、樟树、闽楠、楠木、花榈木、红豆树、鹅掌楸、厚朴、凹叶厚朴、峨眉含笑、水青树、红椿、红毛椿、金荞麦、香果树、川黄檗、榉树。珍贵花卉植物有兰草、凌霄花、各色杜鹃、湖北白花木兰等100余种。并生长着中草药植物780种。其中有天麻、北三七、扣子七、头顶一颗珠、七叶一枝花等数十种。素为“华中天然植物园”之称。在这些国家重点保护植物中，水杉现存的原生种群是世界上唯一的分布地区，莼菜也是中国莼菜野生分布的主要地区。其稀有性可见一斑。
此外，星斗山动物种类繁多共有378种。其中兽类有8目24科72种（国家重点保护兽类共40种，其中国家Ⅰ级3种：豹、云豹、林麝；国家Ⅱ级11种。湖北省保护18种。鸟类17目46科226种（国家级有179种，其中国家Ⅰ级保护鸟类1种即金雕；Ⅱ级保护33种；湖北省级保护58种）；两栖类2目9科38种（国家级31种，其中国家Ⅱ级2种：为大鲵和虎纹蛙；湖北省级23种）；爬行类2目11科42种（湖北省级12种）；昆虫有22目177科1368种（有国家二级昆虫1种，即中华虎凤蝶）。有国家重点保护野生动物50种，其中一级3种二级47种；湖北省级111种。
星斗山风景秀丽，区内沟壑纵横、溪谷相连，自然风光十分宜人。景点有鹰咀岩、鹿子塘、神仙洞、葫芦坝和滴水岩瀑布等多处。
