В Украинских Карпатах, которые занимают большую часть области, сохранились наибольшие в Европе участки девственных широколиственных и смешанных пралесов, представляющих минимально искажённую антропогенным воздействием флору и фауну Среднеевропейской провинции Голарктической биогеографической зоны. Для сохранения их флоры и фауны в области открыт целый ряд заповедных территорий — заповедников (1 биосферный, с шестью обособленными участками), природных парков (2 национальных), заказников (заповедник Шипот с водопадом Воеводиным вокруг г. Полонина-Руна — г. Ровна (1479 м), к западу от Ждениево), дендропарков (дендрариум возле п. Великий Берёзный) и множество заслуживающих внимания памяток [памятников] природы, — в которых насчитывается св. 2000 видов растений, 350 видов млекопитающих и птиц. Общая площадь охраняемых территорий и заповедных объектов составляет 12,5 % территории Закарпатской области (по этому показателю с Закарпатьем на Украине соперничает только Хмельницкая область с недавно открытым парком «Подольские Товтры»).

К наибольшим и интереснейшим объектам природно-заповедного фонда Украины принадлежит Карпатский биосферный заповедник, созданный постановлением правительства УССР в рамках общесоветского процесса создания охраняемых территорий для сохранения первозданных природных комплексов в 1968 году. Экосистема заповедника отнесена к ценнейшим на планете и с 1993 входит в международную сеть биосферных резерватов, охраняемых ЮНЕСКО.

Общая площадь заповедника составляет 57 880 га, насчитывая 6 отделённых друг от друга участков-массивов: Черногоровский (Чёрногорский; с высочайшей вершиной Украинских Карпат горой Говерла), Мараморошский (Мармарошский; Раховские горы, гора Поп Иван, 1940 м.), Свидовецкий (вершины Близница и Драгобрат), Кузельский (Кузийский), Угольско-Широколужанский (наибольший массив девственных буковых лесов в Европе; близ с. Угля сталактитовые пещеры), и уникальная «Долина нарциссов» близ Хуста, являющаяся крупнейшим массивом [редчайшего] высокогорного узколистного нарцисса в мире; а также два заказника — «Черная гора» и «Юльевская гора». Примечательно, что 5 из 6 массивов заповедника расположены на территории Закарпатья (а также [6-й] Черногорский, находящийся в Закарпатской (Раховский район) и Ивано-Франковской областях). Карпатский биосферный заповедник является одним из наибольших научных и эколого-образовательных центров Карпатского региона. В заповеднике создан музей экологии гор и истории природопользования Карпат, экспозиции которого демонстрируют строение и закономерности функционирования горных экосистем, особенности хозяйствования в горах, культуру и быт местных жителей. За выдающиеся достижения в сохранении естественного, культурного и исторического наследия Совет Европы впервые на Украине наградил Карпатский биосферный заповедник европейским дипломом.

Национальный природный парк «Синевир» создан в 1989 году [путём преобразования и расширения (до нынешней площади) ландшафтного заказника «Синевирское озеро», просуществовавшего 15 лет] в верховьях — район истока и верхней части водосбора — реки Теребли. Здесь — в горном массиве Горганы, центральной части Украинских Карпат (г. Стрымба, 1719 м; и г. Негровец, 1707 м), — на площади 40,4 тыс. га сохранились буковые, хвойные (смерековые), смешанные леса и высокогорные луга, где произрастает 914 видов высших сосудистых растений и охраняются около 100 видов (десятая часть) редчайших и исчезающих растений, а также целый ряд видов редких позвоночных животных — благородный олень, бурый медведь, косуля, дикий кабан, рысь, волк, лисица, енотовидный собака, куница, заяц серый, белка, выдра, барсук, горностай, глухарь, форель, пятнистая саламандра.
Синевир (озеро до 0,5 км², на высоте 989 м) — это визитная карточка Украинских Карпат, их своеобразный бренд, заслуженно привлекающий огромное количество туристов.

Ужанский национальный природный парк создан Указом Перезидента Украины от 27 сентября 1999 года № 1230/99. Парк (391,6 км²) расположен в горном массиве Восточные Бескиды (вдоль реки Уж почти на 45 км), являясь неотъемлемой составной частью единственного в мире трехстороннего польско-словацко-украинского Международного биосферного заповедника «Восточные Карпаты», что подтверждается сертификатом МАБ ЮНЕСКО. В частности, на территории парка встречаются свыше 200 видов ценных целебных растений, 40 из которых занесены в Красную Книгу Украины.
Почти всё пространство занято густыми живописными лесами, с явным преобладанием хвойных пород, которые вечнозелёной чешуей покрывают вершины и склоны гор. Иногда плотный лесной покров разрывают, вносящие ландшафтное разнообразие в пейзаж, редкие поляны (полонины), используемые трудолюбивыми карпатскими крестьянами под сенокосы и пастбища.