Na terenie północno-wschodniej Małopolski dla ochrony przyrody utworzono 2 parki narodowe, 16 parków krajobrazowych, 74 rezerwaty przyrody, liczne obszary chronionego krajobrazu, promocyjne kompleksy leśne, pomniki przyrody. Roztoczański Park Narodowy utworzony został w 1974 r. i objął 12 wcześniej istniejących rezerwatów przyrody (najstarszy – „Bukowa Góra” z 1934 r.). Flora parku liczy 700 gatunków roślin naczyniowych, ponad 300 gatunków mchów, ponad 300 gatunków porostów, ponad 1000 gatunków grzybów. Rośnie tu 37 gatunków prawnie chronionych i ponad 100 uznanych za rzadkie. Bogaty jest również świat zwierząt. Poza prawie wszystkimi występującymi w regionie ssakami można spotkać 190 gatunków ptaków (w tym 119 gniazdujących), gady, płazy i ryby. Spośród licznych owadów stwierdzono występowanie m.in. 2000 gatunków chrząszczy i 263 motyli nocnych. Zaobserwowano też 60 gatunków ślimaków lądowych. Poleski Park Narodowy utworzono w 1990 r. W jego składzie znalazło się 5 wcześniej istniejących rezerwatów przyrody. Flora parku obejmuje 928 gatunków, w tym 58 prawnie chronionych oraz ok. 100 uznanych za rzadko występujące. Bogaty jest świat zwierząt. Poza pospolitymi w regionie ssakami występują rzadkie: rzęsorek rzeczek (jadowity ssak z rodziny ryjówek), ziębełek białawy (ryjówka) i gacek szary (nietoperz). Miejsca lęgowe ma tu 146 gatunków ptaków, w tym wiele drapieżców oraz wodnych i błotnych. Występuje też 6 gatunków gadów, 12 płazów i 18 ryb. Bardzo bogaty, a nie do końca rozpoznany w tym parku narodowym, jest świat owadów, mięczaków i skorupiaków. Najstarszym parkiem krajobrazowym regionu jest Kazimierski Park Krajobrazowy utworzony w 1979 r. Parki krajobrazowe chronią obszary wodno-torfowiskowe (Sobiborski, Chełmski, Poleski, Pojezierze Łęczyńskie), urozmaicone geomorfologicznie i przyrodniczo (Kazimierski, Wrzelowiecki, Szczebrzeszyński, Krzczonowski), leśne (Kozłowiecki, Puszczy Solskiej, Lasy Janowskie, Południoworoztoczański, Krasnobrodzki, Strzelecki) i przełomowe odcinki rzek (Nadwieprzański, Puszczy Solskiej, Kazimierski, Wrzelowiecki). Wśród rezerwatów przyrody dominują leśne i torfowiskowe. W tej pierwszej grupie są m.in. rezerwaty „Stasin” (chroniący brzozę czarną), „Chmiel” (las grądowy z udziałem buka), „Liski” (sosna matczańska), „Skrzypny Ostrów” (modrzew polski), „Jedlina” (starodrzew jodłowy), „Zamczysko Turskie” (starodrzew lipowy), „Minokąt” (las bukowo–jodłowy) i „Szklarnia” (bór jodłowy). Torfowiska chronione są głównie na Polesiu („Jezioro Orchowo”, „Magazyn”) i w Lasach Janowskich („Obary”, „Imielty Ług”). W tej grupie są też rezerwaty chroniące unikatowe w skali europejskiej torfowiska węglanowe („Bagno Serebryskie”, „Brzeźno”, „Roskosz”). Wśród rezerwatów florystycznych są „Kopiec Kościuszki” (chroniący bodziszka żałobnego), „Pniów” (kotewka orzech wodny). Rezerwaty faunistyczne to m.in. „Krowia Wyspa” (utworzony dla ochrony ptactwa wodnego, w tym ostrygojada), „Siedliszcze” (orlik krzykliwy), „Czapliniec koło Gołębia”, „Małoziemce” (obydwa chroniące czaplę siwą), „Hubale”, „Wygon Grabowiecki”, „Suśle Wzgórza”, „Gliniska”, „Popówka” (wszystkie dla ochrony susła perełkowanego) oraz „Żółwie Błota” (żółw błotny). Do rezerwatów stepowych zaliczane są m.in. „Stawska Góra”, „Łabunie”, „Rogów”, „Pieprzowe Góry”, „Skarpa Dobużańska”, „Broczów-ka” i „Podzamcze”. Rezerwaty krajobrazowe reprezentuje „Skarpa Dobrska”, „Nad Tanwią”, „Szum” i „Czartowe Pole”, a geologiczne „Piekiełko k. Tomaszowa Lubelskiego”.
Najnowszymi rezerwatami przyrody na opisywanym terenie są utworzony w końcu 1998 r. rez. „Piskory” k. Żyrzyna chroniący ekosystemy wodne, bagienne i leśne oraz utworzone w 1999 r.: niewielki rez. „Dziki Staw” k. Rytwian chroniący teren lasu bagiennego i wód z licznymi gatunkami chronionych roślin i zwierząt oraz pomnikowymi okazami modrzewi oraz rez. „Źródła Tanwi” k. Narola chroniący zespół torfowiskowy i bór bagienny. Status pomników przyrody ma blisko 2500 obiektów. Wśród nich są pojedyncze drzewa, ich jedno- i wielogatunkowe skupiska, płaty roślinności, źródliska, wodospad, głazy narzutowe, skały i odkrywki geologiczne. Z drzew najokazalsze są dęby (Hniszów, Rytwiany, Florianka), lipy drobnolistne (Szperówka, Załawcze) i topole (droga Puławy-Parchatka). Okazałe jesiony rosną w Trzeszczanach i Brzezicach. Ciekawostką jest egzemplarz jesionu wyniosłego odmiany jednolistnej rosnący w Chełmie. Wiązy szypułkowe znajdują się w Szpicy k. Puchaczowa i Księżopolu k. Biłgoraja. Okazały wiąz polny rośnie w Szczebrzeszynie, a buk zwyczajny w Woli Studziańskiej k. Batorza. Wśród gatunków obcych spotykamy metasekwoję (Kaniwola k. Ludwina), tulipanowce amerykańskie (Puławy, Baranów Sandomierski), korkowce amurskie (Pszczela Wola, Puławy, Zamość, Rogoźno), korkowce amerykańskie (Olszanka), miłorzęby chińskie (Puławy) i dwuklapowe (Puławy, Różanka, Chełm) oraz cypryśnik błotny (Zwierzyniec). Ze skupisk drzew na szczególną uwagę zasługują 74 lipy drobnolistne w Bełżcu. Długością wyróżnia się zabytkowa aleja z Zagród do Czernicy (335 lip drobnolistnych) oraz w Krasieninie (151 lip drobnolistnych o obw. pni do 6 m). Największymi głazami narzutowymi są eratyki w Rejowcu Fabrycznym (8,5 oraz 5,5 m), a także „Kamień Powstańców” w Malinówce (6 m). Wśród skałek ciekawymi są „Diabelskie Kamienie” k. Werchraty, „Czarci Kamień” w Opatowie, „Płaczący Kamień” k. Florianki. Pomnikami przyrody są też niektóre wzgórza (Góra Ariańska w Krynicach, Grodzisko w Chełmie, Wapielnia k. Ulowa), wąwozy (Wąwóz Królowej Jadwigi w Sandomierzu), obszary źródliskowe (Morskie Oko w Suścu, źródła w Kniaziach, Siedliskach i w Majdanie Nowym, wodospad na Jeleniu, niewielkie torfowiska w Horostycie, Biesiadkach i Haliczanach) oraz płaty roślinności (zimoziół północny w Niemcach, cieszynianka wiosenna w Krzczonowie, bluszcz pospolity w Maciejowicach). Ochronie przyrody służą również obszary chronionego krajobrazu, użytki ekologiczne, stanowiska dokumentacyjne przyrody nieożywionej, zespoły przyrodniczo-krajobrazowe, parki zabytkowe, leśne kompleksy promocyjne oraz ochrona gatunkowa roślin i zwierząt.