1970年5月28日，国务院批复湖北省革命委员会的报告，批准划兴山县新华、长坊、木鱼、红花、九冲5个公社和千家坪药材场，划巴东县下谷、板桥、石磨3个公社，划房县盘水、官封、板仓、红举、东溪、盘龙、宋洛、朝阳、阳日、武山、苗丰、古水、松柏、清泉、麻湾、二荒坪16个公社和田家山药材场、大九湖农场成立神农架林区，至此，神农架林区正式建置，属湖北省直辖，区革委会驻木鱼公社木鱼坪。
建置后，由于客观原因，石磨、板桥、下谷3个公社由巴东县代管，二荒坪公社由房县代管，其余兴山、房县所划入的公社、场分别由松柏、后河（盘水）、红坪、木鱼4个国营林场管辖。
1971年神农架林区划归宜昌地区革命委员会管辖。
当年冬，取消4个国营林场的行政职能，建立林区革命委员会下属的阳日、盘水、木鱼3个区革委会，分别管辖各公社、场。
1972年3月复归省直辖。
6月，省革委会主任张体学视察神农架林区，亲自宣布省革委会决定：神农架林区治所由木鱼公社木鱼坪迁至松柏公社松香坪。
1975年撤区并社，撤销阳日、盘水、木鱼3个区革委会，撤销千家坪药材场。
建立红花公社、板仓公社、宋洛公社、盘水公社、阳日公社、新华公社、松柏镇、九湖农场、田家山药材场6社2场1镇行政管理机构。
1976年5月将神农架林区划归郧阳地区革命委员会管辖。
1980年11月，省政府批准撤销神农架林区革命委员会，成立神农架林区人民政府，归郧阳地区管辖。
1983年10月，神农架林区又复归省直辖。