تنفرد سيناء بتنوع بيئي فريد، وتعد البقعة الوحيدة من بين محافظات مصر التي تضم أكبر عدد من المحميات الطبيعية، والتي تمثل ما يقرب من ثلث عدد المحميات العاملة (13) من إجمالى 30 محمية بمصر كلها، وهذا العدد طبيعي نسبة لمساحتها التي تساوي 6 % من مساحة مصر، ويُجري حالياً دراسات لتحويل مناطق أخرى بها إلى محميات، و أُعلن عن أول محمية عقب صدور قانون المحميات الطبيعية رقم 102 لسنة 1983م. محمية رأس محمد أول محمية طبيعية في مصر، تقع عند التقاء خليج السويس وخليج العقبة جنوبسيناء على بعد نحو 12 كيلو متراً من مدينة شرم الشيخ ونحو 70 كيلو متر من مدينة الطور، تبلغ مساحتها ما يقرب من 200 كيلو متر مربع، تحوي أهم المعالم الجيولوجية من شعاب مرجانية بارزة وسهول غرينية ووديان وجبال جيرية و جرانيتية وكثبان رملية. اشتهرت في العالم كأجمل أماكن الغطس حيث بها حفريات تتراوح أعمارها ما بين 75 ألف سنة و20 مليون سنة، شعاب مرجانية وأحياء برية منها الماعز الجبلي، ثعلب الصحراء، الغزال، الوعل، الأرنب الجبلي، الضبع، الصقر الحوام، الباز وغيرها، وشواطئ خلابة، بالإضافة إلى منطقة أشجار المانجروف للبحوث العلمية ومنطقة البركة المسحورة التي تعتمد على حركة المد والجزر ومنطقة الزلازل القديمة ونقاط لمشاهدة الطيور ومناطق الحفريات القديم، وتضم 150 نوعاً من الحيوانات المرجانية و1000 نوع من الأسماك لا يعيش أكثرها في أي منطقة أخرى بالعالم، هي تعد حديقة وطنية مفتوحة في البر والبحر. محمية الزرانيق تقع في الجزء الشرقي من بحيرة البردويل على بعد 30 كيلو متر من العريش، بمساحة 250 كيلومتر مربع، وترجع أهميتها لموقعها الفريد بين الثلاث قارات والذي جعلها جسر هام للطيور المهاجرة في العالم بين فصلي الخريف والربيع كل عام، يستقر بعضها حول البحيرات في مصر، وقد سُجل فيها 244 نوعاً تمثل 14 فصيلة منها البشاروش، البجع، السمان، البط، الكروان، البلشون، النورس، أبو قردان، الهدهد، اللقلق، أبو فصادة وغيرها. واعتبرت الأحراش الممتدة من العريش إلى رفح محمية طبيعية أيضاً، فهي تضم مساحات كثيفة من أشجار ألاكاسيا والشجيرات والأعشاب، كما تضم المنطقة سبخة الشيخ زويد وهي أحد الأراضي الرطبة بسيناء مساحتها 2 كيلو مترمربع تحيط بها من الشمال والغرب الكثبان الرملية وأشجار النخيل، أشجار النخيل وزراعات اللوز والخوخ وبعض الحمضيات في الجنوب، وتمر بتلك المنطقة الطيور الشتوية منها السماري، البط، وغيرها ويتكاثر بها الزقزاق البلدي، أبو مغازل. محمية سانت كاترين تقع في نقطة التقاء وادي الإسباعية مع وادي الأربعين على هضبة مرتفعة، يحطيها عدة جبال هي جبل سانت كاترين أعلي قمة في مصر وجبل موسى وجبل الصفصافة وجبل الصناع وجبل أحر وجبل عباس، أعلنت هذه المنطقة محمية طبيعية منذ عام 1988م، وتعتبر محمية تاريخية فيها دير سانت كاترين بعمارته الفريدة وكنوزه الفنية والأثرية ، والجبال المقدسة ذات الأهمية الدينية بالإضافة إلى بعض الآثار الدينية الأخري مثل قبر النبي صالح وقبر هارون، و آبار المياه التاريخية مثل بئر الزيتونة وبئر هارون، كما تضم معظم النباتات النادرة سيناء والتي يقتصر وجودها في مصر على تلك المنطقة مثل النباتات الطبية والنباتات السامة وغيرها، من أهمها الزعتر، السموة، الشيح، الحبك، السكران، إلى جانب الحيوانات البرية ومجموعة من الطيور منها الغزلان، الأرانب البرية، الفأر الشوكي، الثعالب، والقنفذ العربي، الجربوع، الصقر، النسر، العقاب. محمية نبق أعلنت المنطقة محمية طبيعية في عام 1992م، وتقع على بُعد 35 كيلو متراً شمال شرم الشيخ بيمها وبين ودهب ووادي أم عدوي بجنوبسيناء، تتنوع بيئتها بين البيئة الجبلية والبيئة الصحراوية، وتضم مجموعة مهمة من الحيوانات والطيور اشهرها الوبر، الثعالب، لغزلان، وبعض أنواع من القوارض والزواحف وكثير من الطيور المقيمة والمهاجرة أهمها البلشون، العقاب النسارية، الخواضا، بالإضافة إلى 134 نوعاً من النباتات منها ما يقرب من 86 نوعاً اندثرت تماماً في الأماكن الأخري منها نبات المانجروف المعروف باسم نبات الشورى التي تعيش في المياه المالحة أو القليلة الملوحة فتستخلص المياه العذبة وتتخلص من الملح على أوراقها وتساعد على استبقاء الرواسب ولا يزيد طولها عن خمسة أمتار، وتعتبر غابات المانجروف مناطق هامة لتوالد الأسماك واللافقاريات ومستوطناً لأنواع عديدة من الطيور المهاجرة والمقيمة . محمية أبو جالوم أُعلنت كمحمية في 1992م، تقع محمية علي خليج العقبة علي الطريق بين شرم الشيخ وطابا بمنطقة وادي الرساسة، وتملك المنطقة نظام بيئي متكامل يجمع كأغلب مناطق سيناء بين البيئة الصحراوية والجبلية والوديان إلى جانب تنوع بحري من أسماك ملونة وشعاب مرجانية وحياة برية منها الثعالب، الغزلان، والقنفذ الظهري، العقاب، النسور.
