馬頭關河防保衛戰遺址位于延安市延長縣羅子山鄉馬頭關村。
抗日戰爭期間，兩延(延川、延長)河防司令部警備第5團駐守延長。警備5團扼守黃河馬頭關渡口，在河防陣地修筑了防空、碉堡和戰壕工事。
1939年1月1日，日軍占領黃河馬頭關東岸渡口。日軍以火炮、機-火力，向黃河西岸的警備第5團陣地猛烈射擊，出動飛機10架轟炸掃射河防陣地，并投擲了數十發毒氣彈。當日軍集結河岸準備渡河時，警備5團以猛烈的火力還擊，擊毀了日軍部分船只，斃傷日軍100余人。日軍渡河失敗，退回對岸，構筑工事與河防部隊對峙。在河東八路軍的襲擊下，日軍被迫于1月4日晚撤退。警備5團一部乘勢渡河追擊，消滅日軍一部后撤回河西。
6月4日至5日，日軍1萬余人再次進占馬頭關對岸河東渡口。6日晚，日軍再次以炮火轟炸河西警備第5團河防陣地。警備第5團以猛烈的火力阻擊日軍，使其渡船無法接近河岸。
遺址原有的防空洞、碉堡和戰壕等工事均已塌陷。