Койтендагский государственный природный заповедник создан 11 июля 1986 г. на западном склоне хребта Койтендаг (ранее Кугитангтау), который представляет собой отрог могучего Гиссарского хребта, входящего в горную систему Памиро-Алай. Площадь заповедника 27 139 га. Цель его создания – охрана всего природного комплекса Койтендаг и прилегающих территорий, разработка научных основ восстановления нарушенных экосистем, сохранение винторогого козла (мархур), который как редкий вид внесен в Красный список Международного Союза охраны природы (МСОП).

Климатические особенности района, как и весь природный комплекс весьма своеобразны. Среднегодовой показатель годовой суммы атмосферных осадков 402 мм. Их количество уменьшается к подножию гор, а у вершины хребта возрастает до 700-800 мм. В период весенних ливневых дождей в горных ущельях формируются бурные грязекаменные потоки – сель.

Бывшее название Кугитангтау отражает специфическую особенность горного рельефа. Оно произошло от слов «кухи» (персидск.) и «тенг» (тюркс.), в переводе – «труднопроходимые горы». Действительно, здесь многочисленны глубокие ущелья, самое длинное из которых (28 км) – Ходжачильгезбаба. Весьма живописно ущелье Дарайдере (глубина 600 м), в котором произрастают грецкий орех, клен туркменский, можжевельник зеравшанский (арча), дикий виноград. Под тенью деревьев круглый год журчит ручеек с прохладной прозрачной водой. Живописно также узкое каньонообразное ущелье Умбардере с отвесными склонами и низвергающимся с высоты 27 м водопадом.

Растительный мир Койтендага у подножья гор представлен травянистыми фитоценозами, а выше – нарушенным древесно-кустарниковым поясом с преобладанием арчи зеравшанской. В самой верхней части гор господствуют колючие подушковидные полукустарники.

Среди сосудистых растений заповедника преобладают представители памиро-алайской флоры. Здесь выявлено 989 видов растений, 10% из которых эндемики: ирис побегоносный (Iris stoloni fera Maxim), астрагал келифский (Astragalus kelifi), эспарцет Никитина (Onobrichys nikitini) др. Встречаются более 200 видов лекарственных растений, которые используются как в народной, так и в традиционной медицине. К особо редким растениям относятся: клеоме Гордягина, эспацерт Никитина, тюльпан великий и унгерния Виктора, включенные в Красную книгу Туркменистана (2011). Из эндемиков здесь произрастает кугитангия Попова, которая нигде более в Центральной Азии не обнаружена. Из рода астрагал 7 видов является эндемиками. Значение растительного, особенно лесного покрова, очень велико, он защищает его от водяной эрозии и дефляции.

Весьма богат и разнообразен животный мир Койтендага. Здесь встречаются: из земноводных 2 вида (зеленая жаба и озерная лягушка); из пресмыкающихся – 25 (степная агама, ушастая круглоголовка, серый варан, геккон, среднеазиатская кобра, гюрза, водяной уж, змея-стрела и др.); около 122 вида птиц (бородач, черный гриф, белоголовый сип, ястреб, филин, орел-могильник, степной орел, курганник и др.); из млекопитающих – 40. К весьма редким и ценным видам животных относятся черный аист, райская мухоловка, балобан, туркестанская рысь, винторогий козел и кугитангский слепой голец.

В ведении заповедника находится 4 государственных природных заказника – Карлюкский, Ходжапильский, Ходжабурджибелентский и Ходжагаравулский общей площадью около 105,2 тыс. га. Карлюкский комплексный заказник площадью 40 тыс. га охватывает южный склон Койтендага и горную местность до Амударьи. Он охраняет группу знаменитых Карлюкских карстовых пещер, целебный сероводородный источник Гайнар-баба, подземные озера, где обитает кугитангский слепой голец, глубокие и живописные ущелья Чинджир, Кеттекинг, Абдере, Булакдере.

Ходжапильский природный ландшафтно-палеонтологический заказник площадью 31,6 тыс. га охватывает часть территории Койтендага, не вошедшую в заповедник, верхний пояс Кугитангской долины и Гаурдакского низкогорья. Он охраняет “Плато динозавров” со следами этих древнейших представителей животного мира, вымерших ещё 150 млн. лет назад, грот «Кырк гыз» с живописным ущельем, водопад в ущелье Умбардере, карстовые озера Кетте, Айгыр, Хорджун, многовековые платаны (чинары), а также рощу унаби у посёлка Койтен и фисташковую рощу вблизи Гарадепе.

Ходжабурджибелентский природный ландшафтный заказник площадью 17,6 тыс. га находится к северо-востоку от посёлка Койтен и охватывает хребты Сакыртма, Ходжабурджибелент и Тахтатау. Здесь охраняются фисташковая роща и ландшафты предгорий.

Ходжагаравулский природный ландшафтно-комплексный заказник площадью 16,0 тыс. га охватывает территорию, не вошедшую в заповедник, нижний пояс западного склона Койтендага. Он охраняет растительный и животный мир, а также ущелья Дарайдере и Ходжагаравулдере, которые имеют рекреационное значение.

Большинство объектов вышеназванных заказников являются памятниками природы мирового, регионального, а также государственного и местного значения.

В заповеднике проводятся работы по определению численности и миграции животных, сбору материала, изучению карстовых пещер и других памятников природы. Сотрудники заповедника ведут большую научную, эколого-просветительскую работу среди населения. Результаты их исследований публикуются на страницах книг и в периодической печати, в выступлениях по радио и телевидению.

Этот район богат обнажениями пластов горных пород, особенно красноцветных песчаников, так ярко описанных известнейшим ботаником М.Г. Поповым: “Весь ландшафт, часто прекрасный, имеет малиново-красную окраску, а сияющее голубое небо дает поразительный контраст с этой страной пестроцветных толщ”. Именно на пестроцветах произрастают такие красивейшие представители горной флоры, как копеечник великолепный, тюльпан великий, ряд видов эремуруса и другие декоративные растения.