自然保护区的设置有效保护了我市自然环境与自然资源，对涵养水源、净化空气，保护生物多样性起到一定的作用。海口市拥有国家级自然保护区2个，分别为东寨港国家级自然保护区和雷琼世界地质公园海口园区。地方级自然保护区3个，分别为海口湾西海岸岸线保护区、永庄水库饮用水源保护区和龙塘饮用水源保护区。
东寨港国家级自然保护区建于1980年1月，是我国第一个红树林自然保护区，1986年7月经国务院批准升为国家级自然保护区，1992年被列入“国际重要湿地公约”名录，是迄今为止我国红树林保护区中红树资源最多，树种最丰富的自然保护区，是我国列入《国际重要湿地名录》的六个湿地保护区之一，该保护区主要保护对象为湿地红树林及鸟类资源。东寨港国家级自然保护区现有红树林资源2065公顷，其中天然林1773公顷。红树林植物13科16属27种，占全国红树林植物种类的90%。
雷琼世界地质公园海口园区于1995年建立，2006年9月18日，联合国教科文组织审议通过并建立雷琼地质公园，为世界级地质公园，该公园的保护对象为：火山喷发及其周围的各种神奇洞穴（如卧龙洞、仙人洞等）自然地质、地貌和独特的自然风光。该区面积108平方公里，主要地质遗迹面积约29平方公里，为38座不同类型的火山和30条火山熔岩隧道。该园区物种丰富，马鞍岭以北2至4公里的火山口两侧是茂密的热带原生林。
海口湾西海岸岸线保护区于1997年经海口市人民政府审批通过建立，位于我市西北部。以西海岸线为基准，东从秀英游泳场起至后海石油储气站；从庆龄大道为起点，向北延伸1.9km，向南扩展100m，占地总面积约16平方公里。该保护区的保护对象为：保护旅游资源，包括保护海口湾西海岸防护林、沿岸景观、优质环境。
永庄水库饮用水源保护区于1997年经海口市人民政府审批通过建立，位于我市南部，永庄村南500米处，距我市中心区 12公里，占地总面积约9.60平方公里，其中一级保护区面积2.90平方公里，二级保护区6.70平方公里。1988年海南松海联合供水公司等筹建永庄水厂，永庄水库为永庄水厂的水源基地。该保护区的保护对象为永庄水库水质，解决我市西部居民生活用水。
龙塘饮用水源保护区于2003年经海口市人民政府批准，划定了龙塘饮用水源地保护区。2005年9月22日，省政府正式批准划定龙塘饮用水源地保护区。2005年11月25日，海南省第三届人民代表大会常务委员会第二十次会议批准通过《
海口市龙塘饮用水源环境保护管理规定》，并于2006年3月1日起实施。
（五）农村环境分析
我市农业人口87.97万人，农村2135个，耕地2849公顷。据统计目前全市农村每年产生的生活污水约 6257.76万吨，生活垃圾约19.46万吨。2005年全市耕地农药、化肥使用强度分别是 10.3公斤/公顷和1516.8公斤/公顷。全市水产养殖面积8.63万亩。
近年来，我市农村经济迅猛发展，城市化进程不断加快，农村环保工作也取得了一定的成效。我市根据“科学规划，连片创建，突出特色，深化内涵”的创建思路，积极推进文明生态村连片创建，到目前为止，全市建成文明生态村982个。占全市自然村的46%，同时，红旗、永东、三江、火山等10个大片区的连片创建初具规模。
全市累计农村户用沼气户数达到6600多个，大中型、联户型沼气池41个，集中供气农户1013户，推广“猪-沼-草”等生态种植面积2万多亩，既有效改善生态环境，促进农业循环经济发展，又实现了农民节支增收。
