青龙山保护区位于秦岭褶皱带东端，从晋宁运动开始，境内地层受到多次构造作用和热变质作用影响，形成了一些复杂的构造变形变质作用产物，留下了许多险崖陡壁，峡谷峭峰，境内溪流、瀑布、奇花异草、自然洞天众多。由于长期风化剥蚀，区内为低山丘陵地貌。

青龙山恐龙蛋化石群由卧龙山、红寨子、青龙山、土庙岭、磨石沟、庄沟等化石群组成，赋存在晚白垩纪地层的粉红色砂砾岩中，距今约6500—13500万年。在保护区红寨子北坡、土庙岭区可见到6个产蛋层，除在个别层位只见到恐龙蛋壳化石碎片外，绝大部分层位的恐龙蛋化石均保持较原始的成窝状态。

以青龙山恐龙蛋化石群为主的郧县国家地质公园获得国土资源部批准，它拥有举世罕见的恐龙蛋化石群奇观，同时这里还出土了单棘龙、巴克龙骨骼化石，“郧县人”头骨化石、梅铺猿人牙齿化石，每一次新的发现都让世界为之一震，这让郧县成为古生物与古脊椎动物研究的理想地。

青龙山保护区成立以来，各级政府和主管部门高度重视保护与开发工作，通过争取地质遗迹保护经费和自筹、招商引资等方式，目前已修建高2.7米、总长629米的封闭式围墙，将核心区24555平方米范围内的恐龙蛋化石实施封闭保护；架起了一长100米、宽6米的太阳板防风化棚，防止核心区已裸露的恐龙蛋化石风化；开通了排水沟和人行通道；建起了地质遗迹防护栏；树立了保护区界碑。