根据地质遗迹资源类型和分布特征，敦煌地质公园划分为雅丹和鸣沙山月牙泉两个地质遗迹景区，以及自然景观和文化遗址两个游览区，总面积2067.2km2。其中，两个地质遗迹景区划分特级、一级、二级和三级保护区（表3-2)。
一、 雅丹景区
1、 一级保护区
主要为雅丹地貌集中发育区——“西海舰队”，也是地质公园地质科普和观光的核心景区，面积约为4.22km²。保护公园内比较完整、密集发育的雅丹群，保证其完整性和原始性不被破坏。
2、 二级保护区
景区北部除核心区以外的雅丹残丘区域，面积35.58km²。该区域是典型的雅丹体发育全阶段展示的地质遗迹分布区，为景区重点观光区，受人类活动影响较大。因此，要确保保护区内地质遗迹不被人为破坏，不增加与景观不协调或破坏景观的设施与建筑。
3、 三级保护区
雅丹景区范围内的其他雅丹残丘区域以及其周边戈壁区域，面积70.10km²。该区是除核心区与一级保护区外，雅丹体、沙丘较集中分布的区域，受人类活动影响较小，可建少量基础服务设施，需与景观相协调。
二、 鸣沙山月牙泉景区
1、 特级保护区
范围包括景区内的月牙泉，面积约0.016km²。作为景区的核心景观，应予以严格保护，重点保护其水源。
2、 二级保护区
范围包括罗家趟、背子趟、杨家趟沙丘除建有人工建筑的大部分区域，面积约为9.56Km²。作为游客观光与游玩的重点区域，受人类活动影响大，应重点宣传爱护环境卫生。
3、 三级保护区
范围包括省级公园范围内除上述区域外的中部的浅丘区和戈壁区，面积60.16km²。受人类活动影响小，但作为景区的地质遗迹分布区，应予以一定关注。该区可适度建设旅游服务设施，控制其规模，保持与景观的协调，多建绿化带，调节水土，防风固沙。
4、 特殊地质遗迹保护点
敦煌莫高窟位于鸣沙山东缘，被誉为20世界最有价值的文化发现。它的洞窟凿刻于第四系中更新统酒泉组砾岩层中，完美体现了地质与人文的结合，故将其设定为特殊的地质遗迹点进行保护。禁止一切设施建设，控制进入洞窟的游人数量，实时监测各洞窟温度、湿度、二氧化碳含量等指标，既保护地质遗迹又保护了珍贵的历史文化遗产。