1970年5月28日，國務院批復湖北省革命委員會的報告，批準劃興山縣新華、長坊、木魚、紅花、九沖5個公社和千家坪藥材場，劃巴東縣下谷、板橋、石磨3個公社，劃房縣盤水、官封、板倉、紅舉、東溪、盤龍、宋洛、朝陽、陽日、武山、苗豐、古水、松柏、清泉、麻灣、二荒坪16個公社和田家山藥材場、大九湖農場成立神農架林區，至此，神農架林區正式建置，屬湖北省直轄，區革委會駐木魚公社木魚坪。
建置后，由于客觀原因，石磨、板橋、下谷3個公社由巴東縣代管，二荒坪公社由房縣代管，其余興山、房縣所劃入的公社、場分別由松柏、后河（盤水）、紅坪、木魚4個國營林場管轄。
1971年神農架林區劃歸宜昌地區革命委員會管轄。
當年冬，取消4個國營林場的行政職能，建立林區革命委員會下屬的陽日、盤水、木魚3個區革委會，分別管轄各公社、場。
1972年3月復歸省直轄。
6月，省革委會主任張體學視察神農架林區，親自宣布省革委會決定：神農架林區治所由木魚公社木魚坪遷至松柏公社松香坪。
1975年撤區并社，撤銷陽日、盤水、木魚3個區革委會，撤銷千家坪藥材場。
建立紅花公社、板倉公社、宋洛公社、盤水公社、陽日公社、新華公社、松柏鎮、九湖農場、田家山藥材場6社2場1鎮行政管理機構。
1976年5月將神農架林區劃歸鄖陽地區革命委員會管轄。
1980年11月，省政府批準撤銷神農架林區革命委員會，成立神農架林區人民政府，歸鄖陽地區管轄。
1983年10月，神農架林區又復歸省直轄。