En la Comarca de Olivenza encontramos diversos y bellos ecosistemas: llanos cerealistas, áreas de humedal y, muy especialmente, dehesas. De los 1.600 kilómetros cuadrados que posee nuestra Comarca, nada menos que 700 están ocupados por extensos encinares y alcornocales. También destaca la importancia ecológica de la vegetación ribereña en las orillas de riachuelos y riberas afluentes del Guadiana, o la riqueza piscícola en embalses como los del Ahijón, Piedra Aguda, Cuncos o Alqueva.
Su diversidad paisajística permite una flora variada, que se enriquece en el primigenio bosque mediterráneo, con plantas típicas como las coscojas, alcornoques, encinas, acebuches, jaras o retamas y destacando en las formaciones calizas la presencia de orquídeas y la popular rosa de Alejandría. En su fauna destaca su riqueza ornitológica, reconocidas por la existencia de varias IBAs (Áreas Importantes para las Aves), siendo ejemplo de ello aves como la cigüeña negra, el elanio azul, el águila culebrera, la avutarda y la grulla común en época de invernada.
Su riqueza natural se manifiesta en la existencia de diversos espacios con figuras de protección. Son destacables las Zonas de Especial Protección para las Aves (ZEPAs) de los Llanos y complejo Lagunar de La Albuera y de las Dehesas de Jerez, Así como el Corredor Ecológico y de Biodiversidad Río Alcarrache y varios lugares de importancia Comunitaria (LIC), Río Guadiana Internacional, las minas de la Marías y de los Novilleros, la sierra de María Andrés y Sierras de Alor y Monte Longo.
Este mosaico natural cuenta con crecientes rutas señalizadas, infraestructuras para actividades acuáticas, puntos de interpretación e información y observatorios, siendo idóneo para la práctica de actividades de turismo activo: rutas BTT, multiaventura, senderismo, piragüismo, ornitología o pesca deportiva, entre otras.
La cuenca del río Alcarrache ocupa aproximadamente 80 km2 y se extiende por Villanueva del Fresno, Barcarrota e Higuera de Vargas. Este Río ha sido declarado como Lugar de Importancia Comunitaria (LIC), por el excelente estado de la vegetación de sus orillas. Además posee una vegetación muy florida de adelfas y tamujos, un relevante grupo de aves y una muy importante población de mariposas.
Las lagunas y llanos de La Albuera conforman un complejo lagunar ubicado sobre formaciones de dehesa, pastizales y llanuras cultivadas. Ocupando parte del término municipal de Torre de Miguel Sesmero. Es un lugar perfecto para los amantes de la naturaleza y la ornitología, donde las aves y el agua son los principales protagonistas. El complejo lagunar está compuesto por varias lagunas de régimen estacional y agua dulce, unidas entre sí por canales naturales.
Tiene una superficie de más de 48.000 ha, en las que se incluyen terrenos de los términos municipales de Villanueva del Fresno e Higuera de Vargas, englobando las cuencas de los ríos Godolid, Cofrentes y Alcarrache. Incluye formaciones continuas de dehesas de encinar y alcornocal consideradas como una de las más extensas y mejor conservadas de la Península Ibérica. Estas arboledas albergan ricas comunidades de aves con especial mención de la amenazada cigüeña negra.
Entre los términos municipales de Olivenza, Táliga y Alconchel se encuentran las Sierras de Alor y Monte Longo. Una formación caliza que alcanza su máxima altura en unos 600 metros y que cobija una gran diversidad de flora y fauna. En este lugar la belleza llega a su máxima expresión por su gran valor ecológico, sus extraordinarias vistas y porque en ella, floreciendo en abril, se encuentra y abunda la peonía o rosa de Alejandría además de otras 200 especies de plantas.