“三北”防护林体系东起黑龙江宾县，西至新疆的乌孜别里山口，北抵北部边境，南沿海河、永定河、汾河、渭河、洮河下游、喀喇昆仑山，包括新疆、青海、甘肃、宁夏、内蒙古、陕西、山西、河北、辽宁、吉林、黑龙江、北京、天津等13个省、市、自治区的559个县（旗、区、市），总面积406.9万平方公里，占中国陆地面积的42.4%。从1979年到2050年，历时73年，分三个阶段、七期工程进行 ，规划造林5.35亿亩。到2050年，三北地区的森林覆盖率将由1979年的5.05%提到14.95%。

建设三北工程是改善生态环境，减少自然灾害，维护生存空间的战略需要。三北地区分布着中国的八大沙漠、四大沙地和广袤的戈壁，总面积达149万平方千米，约占全国风沙化土地面积的85%，形成了东起黑龙江西至新疆的万里风沙线。这一地区风蚀沙埋严重，沙尘暴频繁。从20世纪60年代初到70年代末的近20年间，有669万公顷土地沙漠化，有1300多万公顷农田遭受风沙危害，粮食产量低而不稳，有1000多万公顷草场由于沙化、盐渍化，牧草严重退化，有数以百计的水库变成沙库。据调查，三北地区在20世纪50～60年代，沙漠化土地每年扩展1560平方千米；70～80年代初，沙漠化土地每年扩展2100平方千米。

三北地区大部分地方年降水量不足400毫米，干旱等自然灾害十分严重。三北地区水土流失面积达55.4万平方千米（水蚀面积），黄土高原的水土流失尤为严重，每年每平方千米流失土壤万吨以上，相当于刮去1厘米厚的表土，黄河每年流经三门峡16亿吨泥沙，使黄河下游河床平均每年淤沙4亿立方米，下游部分地段河床高出地面10米，成为地上“悬河”，母亲河成了中华民族的心腹之患。