Nach dem Abzug der Sowjetarmee 1992 bestand die einmalige Chance ein Schutzgebiet einzurichten. Das Besucherkonzept von 2003 bringt die Bedürfnisse von Tourismus und Naturschutz in Einklang. 2004 wurde ein Biberlehrpfad eingerichtet, 2005 der Rundweg Königsbrücker Heide in die Radverkehrskonzeption für den Freistaat Sachsen aufgenommen. In der 5000 ha großen Naturentwicklungszone können sich Tiere und Pflanzen weitestgehend ohne direkte menschliche Störung entwickeln.
In einer 1000 ha großen Zone der „gelenkten Sukzession“ gilt im Grunde dasselbe, jedoch ist hier vorgesehen, gebietstypische, aber vom Aussterben bedrohte Pflanzen- und Tierarten wieder anzusiedeln. In der 1000 ha großen Pflegezone an den Rändern des Gebietes findet eine sanfte Bewirtschaftung unter naturschutzfachlichen Gesichtspunkten statt.
Die Fließgewässer sind über 100 Kilometer lang und können nahezu frei mäandern. Es entstehen hier saure und mittelsaure Standgewässer sowie Erlen- und Eschenmischwälder.
Im NSG Königsbrücker Heide leben mehrere vom Aussterben bedrohte Tiere. 2014 gab es hier ein Wolfsrudel mit mindestens 10 Tieren. Der Elbebiber tritt hier auf und ist hauptsächlich in den Flussläufen der Pulsnitz und dem Otterbach zu finden. Bei den Vögeln sind der Wiedehopf, der Eisvogel, der Pirol die Heidelärche und der Ziegenmelker als Besonderheiten zu nennen.
