Ende des Jahres 2009 wurden 774 Naturschutzgebiete in Niedersachsen gezählt, darunter das Biosphärenreservat Untere Elbtalaue, der Nationalpark Niedersächsisches Wattenmeer und der Nationalpark Harz. Die Naturschutzgebiete Niedersachsen umfassen eine große Vielfalt an Arten und Landschaftsformen. Besonders die beiden Nationalparks des Bundeslandes weisen völlig gegensätzliche und jeweils einzigartige Naturschönheiten auf.

Eines der flächenmäßig größten Naturschutzgebiete Niedersachsen ist der Nationalpark Wattenmeer, welcher den gesamten Küstenbereich der Nordsee zwischen der niederländischen Grenze und Cuxhaven einschließt. Sowohl das Watt als auch die Strände, der Dünenbereich und die Flussmündungen in die Nordsee weisen eine artenreiche Flora und Fauna auf, die als unbedingt schützenswert gilt.

Der Nationalpark Harz gehört zum Teil zu Niedersachsen und teils zu Sachsen-Anhalt. Er ist nicht nur eines der größten Naturschutzgebiete Niedersachsen, sondern auch eines der größten geschützten Waldgebiete Deutschlands. In der Mittelgebirgslandschaft findet man neben üppigen Wäldern malerische Fluss- und Bachtäler sowie grandiose Felsformationen.

Weitere Naturschutzgebiete Niedersachsen umfassen Landschaftsformen wie Moore, naturbelassene Flüsse, Seen und Teiche und viele andere Biotope. In den meisten der Naturschutzgebiete Niedersachsen leben seltene oder bedrohte Pflanzen- und Tierarten, deren Erhalt besondere Schutzmaßnahmen erfordert. Geschützt ist z. B. die Moorlandschaft um den Balksee im Landkreis Cuxhaven. Die Gewässer und naturbelassenen Uferregionen dieses Naturschutzgebietes dienen dem vom Aussterben bedrohten Fischotter als Lebensraum.