Загальна площа заповідника становить 2 768,4 га (без урахування запланованих територій відділення «Кальміуське»). Завдання Українського степового природного заповідника — збереження первісної степової рослинності та ділянок природних екосистем. Заповідник перебуває у віданні Національної академії наук України, а науково-методичне і господарське управління здійснюється Інститутом ботаніки ім. М. Г. Холодного НАН України. Природна рослинність у заповіднику представлена лісами, чагарниками, степами, луками, болотами. У заповіднику охороняються 3 лісові, 15 степових та 1 водна формації, занесені до Зеленої книги України.
Багатство України — чорноземні ґрунти — утворилися завдяки життєдіяльності степової рослинності. Раніше ковилові степи простягались від Азовського і Чорного морів на північ майже на 500–700 км. Тільки блакитні стрічки річок з покритими лісом берегами, балки та скіфські могили урізноманітнювали степовий ландшафт. По безмежному трав'яному роздоллю пересувались численні стада турів, тарпанів, сайгаків, сарн. У зимовий період з північних лісостепових та лісових районів майже до моря кочували олені.
Нині всі степові ділянки, де може пройти сільськогосподарська техніка, розорані. Тільки по балках та непридатних для сільськогосподарського використання кам'янистих місцях збереглися невеликі осередки степової рослинності. Проте й вона внаслідок інтенсивного випасання худоби зазнала дуже великих трансформацій. Тепер лише степові заповідники ще можуть дати уявлення про те біологічне різноманіття, що було тут колись. Кожен степовий заповідник — це еталон природи, за яким людина повинна час від часу звіряти свою діяльність. Особливо це стосується ґрунтів, фізико-хімічні, гідрологічні, мікробіологічні та інші властивості яких значно погіршились внаслідок сільськогосподарського використання. До якого ступеня і як їх можна поліпшити, можуть дати відповідь тільки ґрунтові еталони. В Українському степовому природному заповіднику представлено 23 еталонні типи та відміни ґрунтів.
Відділення
Кожне з відділень Українського степового природного заповідника має свої особливі цінності, є оригінальним і неповторним.
«Хомутовський степ» — це море ковили з білими кулями катрана татарського та блакитними плямами шавлії пониклої і сухостепової, жовтими куртинами квітучих калофаки волзької та вайди фарбувальної, синьо-фіолетових кущів залізняка та зелені злаків. Тільки тут на площі всього 1030,4 га можна побачити 12 видів ковили, зокрема: найкрасивішу, Лессінга, волосисту, азовську, Браунера, відокремлену, вузьколисту, дивну, пухнастолисту, облудну, українську та шорстку. Незабутнє враження справляють у травні десятки гектарів яскраво-червоної півонії тонколистої. Особливо великі площі її на схилі балки Брандта північної експозиції. У «Хомутовському степу» росте також три види тюльпанів: Шренка, змієлистий та дібровний. Заслуговує на увагу природна ділянка тюльпана, який перебуває на стадії видоутворення. За нею проводяться спостереження вже протягом 27 років.
«Кам'яні могили» — гірська країна серед неозорої рівнини. Лише в цьому місці ростуть такі відомі вузьколокальні ендеміки, як деревій голий та волошка несправжньоблідолускова. В ущелинах скель знайшли притулок 8 видів папоротей — представників північної флори. Викликають захоплення галявинки косариків тонких, орхідей запашної і блощичної по невеликих улоговинах, а навесні — золотаві віночки авринії скельної, що уквітчують гори.
«Кам'яні могили» — це ще і унікальна геологічна пам'ятка, що в незайманому стані збереглася до наших днів.
«Крейдова флора» — фактично єдина значна за розмірами заповідна ділянка кретофільної флори в Україні, що збереглася в задовільному стані. Заповідник розташований на правому крутому березі річки Сіверський Донець між селами Закітне та Піскунівка. Лісові угруповання у цьому відділенні займають площу 344 га, половина її припадає на сосну крейдову, а половина — на байрачні діброви. З кретофільних видів виділяються дворядник крейдовий, дрік донський, гісоп крейдяний, громовик донський, дзвінець крейдовий, ранник крейдовий, шоломниця крейдова.
Особлива гордість Українського степового природного заповідника — ковила, якої тут налічується 14 видів. За цим показником він не має собі рівних у світі.
