鄂托克恐龙遗迹化石自然保护区，也称作鄂托克恐龙地质遗迹自然保护区，位于内蒙古自治区鄂尔多斯市鄂托克旗（乌兰镇）阿尔巴斯苏木陶利嘎查和阿如布拉嘎查境内。距乌兰镇75公里。
鄂托克恐龙地质遗迹自然保护区，地处鄂尔多斯高原西部，总面积7700公顷，其中核心区面积21公顷，缓冲实验区面积7679公顷，主要保护对象为区内分布广泛的多种类型的恐龙足迹化石，以及恐龙骨骼化石等。
鄂托克恐龙地质遗迹自然保护区，据介绍，区内化石种类之多，数量之大，分布面积之广，在国内外实属罕见。极具科研价值。仅在一处长约30公里的早白垩纪灰色砂岩石上，就露出近万个各种恐龙足迹化石，既有大型食草类恐龙的足迹化石，也有罕见的龙鸟类和食肉类恐龙的足迹化石，其中一个最大的足迹化石直径达80公分。同时还发现了大型蜥脚类恐龙骨骼化石。
鄂托克旗恐龙足迹化石及古脊椎化石，是一种罕见的自然地质遗迹，其典型性、稀有性及代表性十分突出，在长约30公里的早白垩纪灰色砂岩上，出露有近万个恐龙足迹化石，均为三趾型。一是从形态上分为：食肉类恐龙足迹化石、食植物类恐龙足迹化石及龙鸟类足迹化石三大类。二是从大小上可分为：大型（长度30-60厘米）；中型(长度10-30厘米)；小型(长度小于10厘米）。三是从行走方式上可分为：奔跑型、单足迹成直线型，间距大，一般超过两米；行走型，足迹成两行排列，单足间距为1米左右；群居杂乱型，多为龙鸟类。
根据该区恐龙足迹化石得以如此完整地保存，反映了当时该生态环境有一次较大的变化。地面抬升，由多水的湖沼环境变成了较为干旱的环境，印有恐龙足迹的浅湖泊沙泥层出露水平，形成了干涸的沙地，太阳光的照射，使其固结成型，形成了当今保存较好的足迹化石，之后本区又一次变成了炎热潮湿的湖泊环境，湖水较深，沉积了大量的棕红色的湖泊软泥。
自上世纪五、六十年代以来，先后有中国科学院、加拿大、比利时、美国、日本等国内外古生物学者来本区进行科学考察，国内外游客也有多批次来本区观光旅游。1998年12月鄂托克旗人民政府批准成立了“鄂托克旗查布苏木旗县级恐龙足迹自然保护区”，组建了保护管理委员会。2000年6月列为自治区级自然保护区，2001年列入国家地质遗迹保护项目，当年投入保护经费110万元，采取了保护区围栏，建立数据库等抢救性保护措施。
查布苏木建有恐龙遗迹博物馆，乌兰镇建有恐龙地佳遗迹陈列馆1200平米，做恐龙模型二具，部分化石移入馆内收藏保护。
2006年4月，鄂托克恐龙地质遗迹自然保护区通过了国家环保总局组织的专家评审。2007年4月份，经国务院审定，鄂托克恐龙遗迹化石自然保护区被列为国家级自然保护区。这是鄂尔多斯市首家地质遗迹类国家级自然保护区，也是继西鄂尔多斯自然保护区之后的第二个国家级自然保护区。
