辽宁蛇岛老铁山国家级自然保护区总面积9072公顷，分为两部分：一是蛇岛及其周围500米以内海域，面积329公顷。二是以老铁山、九头山、老虎尾为代表的陆地区域，面积为8743 公顷。
蛇岛部分位于大连市旅顺口区西北方的渤海中，岛屿面积73公顷。地理坐标：东经120°58′00″~120°59′15″；北纬38°56′28″~38°57′41″。范围包括蛇岛73公顷和蛇岛周围500米海域256公顷。总面积329公顷。
老铁山部分主要包括老铁山主峰周围山峰及一些丘陵地带和老铁山南部500米海域，地理坐标：东经121°06′31″~121°12′24″；北纬38°43′02″~38°47′02″。面积4399公顷。其范围界线：从南庙子向北经单家村、西岗、刁窝棚、老虎洞、对庄沟村、韭菜房村、金家村、曹家沟、小杨树村一直到海边，将各个村庄的居民点划出保护区；西部沿海岸线到老铁山灯塔；南部海域界线从老铁山灯塔到南庙子，沿海岸线向外延伸500米。
九头山部分主要包括九头山、台山、大甸子北山及周围的一些农田和外部部分海域。地理坐标：东经121°04′53″~121°12′18″；北纬38°53′42″~38°57′16″。面积3524公顷。范围界线：从黄泥湾经袁家沟村、腰岭沟，沿山脚到石门水库，到东甸子、台山西村、张家沟村、山头村、官家村、大甸子村直到西湖嘴村海边，去除其中的大、小艾子口村的居民点和渔港。海域部分为从小艾子口到西湖嘴和艾子口到黄泥湾海岸线外500米海域。
老虎尾部分包括老虎尾半岛及南北两块海域，面积820公顷。 核心区
保护区有4个核心区：蛇岛核心区、老铁山核心区、九头山核心区、老虎尾核心区。总面积为3565公顷，占保护区总面积39.3%。
①蛇岛核心区：包括73公顷岛屿面积及周围200米海域面积82公顷，总面积155公顷。
②老铁山核心区：老铁山主峰及周围森林茂密的高山地带。范围：从南庙子海边沿山底向北至西岗、老虎洞、上对庄沟、九道沟、双沟、上沟，沿国防公路至铁山灯塔连线以内陆地面积。面积2000公顷。
③老虎尾核心区：即老虎尾半岛，面积550公顷。
④九头山核心区：九头山主峰及周围森林茂密的高山地带。范围：从黄泥湾海边西侧向南沿山底至铁山岬水库大坝，经大坝沿山底向北、向东南至袁家沟村，沿山路向西南至官家东沟水库大坝，沿山底和山路至公路，沿公路向北至山底，依山形向北蜿蜒至海边连线以内的陆地区域。面积860公顷。
缓冲区
保护区缓冲区有4部分，即蛇岛缓冲区、老铁山缓冲区、老虎尾缓冲区和九头山缓冲区。总面积1947公顷，占保护区总面积21.5%。
①蛇岛缓冲区：将蛇岛核心区外的300米海域作为蛇岛的缓冲区。面积174公顷。
②老铁山缓冲区：陆地部分为老铁山核心区外围的单家村、刁窝棚、老虎洞、对庄沟村、韭菜房村、金家村居民点外的农田部分，以及沿双陈路到陈家村海边以东的部分村庄及农田。面积为984公顷。
③九头山缓冲区：从黄泥湾海边东侧向南沿山路至袁家沟村，沿山路向南至腰岭沟、向西至官家村，沿公路向西北至海边连线以内除九头山核心区以外的陆地面积，以及九头山外围海域。将沿途的居民点划在缓冲区外。面积为519公顷。 ④老虎尾缓冲区：为老虎尾核心区南北两侧的500米海域，面积为270公顷。
实验区
实验区包括老铁山部分和九头山部分，总面积为3560公顷。占保护区总面积39.2%。
