К территории заповедника прилегают наземная (41 475 га) и морская (26 146 га) охранные зоны. Охранная (буферная) зона расположена вдоль сухопутных границ обоих из находящихся на острове Кунашир участков заповедника.
К западной, южной, и восточной границам Тятинского участка заповедника примыкают три части наземной охранной зоны (Рудный, Тятинский и Ловцовский участки) общей площадью 22 221 га. К северо-восточной и юго-восточной границам Алёхинского участка заповедника примыкают две части наземной охранной зоны (Столбчатый и Серноводско-Головнинский участки) общей площадью 19 254 га.
Морская охранная зона Тятинского и Алехинского участков заповедника составляет 19 177.
Морская охранная зона вокруг третьего участка заповедника (острова Демина и Осколки) составляет 6966 га.
Площадь всех охранных зон заповедника составляет 67 618 га.