Moratalla incluye varios espacios naturales protegidos e integrados en las redes LIC y ZEPA. Entre los lugares declarados LIC destacan el Río Alhárabe y Moratalla, la Sierra de Revolcadores, la Sierra de Villafuerte y la Rambla de la Rogativa.
En el término municipal (compartido con el de Calasparra) también se encuentra la Reserva Natural de los Sotos y Bosque de la ribera de Cañaverosa, en el tramo en el que el río Segura atraviesa el municipio.2
En las sierras abundan los jabalíes y pervive la cabra montés, al igual que el ciervo, especie que ha regresado tras unas décadas extinguido.3 El entorno de los ríos Benamor, Alhárabe y Segura es particularmente rico, con presencia de nutria4 y con buenas muestras de bosques galería. La gran mayoría de bosques de Moratalla son de pino (carrasco, negral), con presencia no desdeñable de la carrasca o encina y ejemplares notables de sabina que han llegado a dar nombre a una pedanía (El Sabinar).