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大山包历史上就是黑颈鹤的越冬栖息地，当地群众将黑颈鹤视为“神鸟”，有自觉保护黑颈鹤的传统习惯。1988年12月4日，云南大学王紫江、云南省环境科学研究所仇国新等专家在大山包考察时，确认每年到大山包越冬的大型候鸟（当地俗称雁鹅）是国家一级保护动物黑颈鹤。

1990年1月5日，县级昭通市人民政府发布《关于保护大山包乡内黑颈鹤的布告》，成立县级自然保护区。

1994年3月31日，云南省人民政府批准建立省级自然保护区。

2003年1月25日，经中华人民共和国国务院办公厅批准，大山包保护区晋升为“黑颈鹤国家级自然保护区”，市政府批准建立副处级保护区管理局，委托昭阳区人民政府管理，属于公益性参公管理事业单位，负责黑颈鹤及大山包湿地的保护管理。

2004年12月，国际湿地公约秘书局批准，大山包列入“国际重要湿地”名录，编号为“第1435号”。

2005年10月31日,中国野生动物保护协会授予云南省昭通市昭阳区为“中国黑颈鹤之乡”。2005年7月，保护区成为东北亚鹤类网络成员单位之一。

2008年，大山包加入中国自然科学博物馆协会团体会员单位。

2008年9月25日，云南省第十一届人民代表大会常务委员会第五次会议通过，根据2018年5月30日云南省第十三届人民代表大会常务委员会第三次会议《关于修改〈云南省昭通大山包黑颈鹤国家级自然保护区条例〉的决定》（修正），大山包走上了一区一法，依法管理的历史轨道。

2009年，大山包加入中国科学院昆明动物研究所野生动物监测站。

2011年12月，在人民日报和湿地国际中国办事处举办的最美湿地评选中，大山包湿地评选为六块“中国最美湿地”之一。

2012年12月，大山包加入长江湿地保护网络成员。

2013年11月，经云南省科技厅批准，大山包成为第九批“云南省省级科学普及教育基地”。

2016年，大山包保护区管理局升格为正处级事业单位，更名为云南大山包黑颈鹤国家级自然保护区管护局。

2021年，联合国开发计划署和国家林业和草原局共同启动了“UNDP-GEF东亚-澳大利西亚迁飞路线中国候鸟保护网络建设项目”（简称“UNDP-GEF迁飞保护网络项目”）。该项目是全球环境基金（GEF）支持我国以湿地保护和候鸟保护为主的国际合作项目，示范点涵盖辽宁、山东、上海和云南的四个国家级自然保护区，云南大山包黑颈鹤国家级自然保护区被列入GEF项目示范保护区。

2024年被阿拉善SEE东海项目中心授予“候鸟迁飞通道清洁湿地守护伙伴。”