Najcenniejszym obiektem przyrodniczym powiatu jest unikatowy na skalę europejską Biebrzański Park Narodowy. Stanowi on jedyny w tej części kontynentu naturalny obszar bagienny. To, że udało się go zachować w niezmienionym stanie, zawdzięczamy wieloletnim staraniom przyrodników i ekologów, które doprowadziły do zaniechania niszczących działań melioracyjnych. Ukoronowaniem działań było utworzenie w tym obszarze początkowo parku krajobrazowego, a następnie w 1993 roku - największego w Polsce parku narodowego.
Tak duży i unikatowy naturalny kompleks torfowisk położony nad malowniczo meandrującą rzeką posiada nadzwyczajne walory krajobrazowe, inspirujące nie tylko artystów, fotografików, malarzy, ale również spragnionych wrażeń turystów. Stanowi on ostoję wielu rzadkich gatunków fauny i flory. Od wieków zamieszkują tu wydry, borsuki, lisy, jenoty, wilki, łasice, gronostaje. Bagna Biebrzańskie to przede wszystkim jednak królestwo ptaków - żyje ich tu przeszło 200 gatunków. Najrzadsze z nich to: orzeł bielik, orlik grubodzioby, bocian czarny, wodniczka oraz - stanowiący symbol Biebrzańskiego Parku Narodowego - batalion. W korycie meandrującej Biebrzy, jej dopływach oraz starorzeczach żyje także kilkadziesiąt gatunków ryb i innych zwierząt wodnych.
O walorach tych terenów decyduje również bogactwo flory. To właśnie nad Biebrzą można wciąż spotkać rzadkie i ginące gatunki roślin, np.: brzozę niską, wierzbę lapońską, wierzbę borówkolistną, skalnicę torfowiskową czy gnidosza królewskiego.
Bagnom Biebrzańskim zawdzięczamy też ocalenie wielu gatunków roślin i zwierząt. Już na początku dwudziestego stulecia utworzono tu dwa ścisłe rezerwaty przyrody: Czerwone Bagno i Grzędy. Kiedy w okresie II wojny światowej niemal całkowicie wytępiono w Polsce populację łosia, to jedynie tylko na terenie Czerwonego Bagna przetrwało kilka osobników tego gatunku. Dały one początek odrodzeniu się tych zwierząt. W latach powojennych potomkowie biebrzańskich łosi przewędrowały do odległych obszarów Polski, a także za jej granice. Dziś, przy odrobinie szczęścia i cierpliwości, turysta czy przyrodnik bez trudu spotka żyjącego nad Biebrzą łosia.
Bagnom Biebrzańskim zawdzięczamy również odtworzenie w naszym kraju całkowicie wymarłych niegdyś bobrów. W 1949 roku 18 sztuk tego gatunku sprowadzono z Białorusi do kanałów okalających Twierdzę Osowiec. Tutejsze rzeki, rzeczki i kanały okazały się istnym rajem dla tych zwierząt.
Dziewiczość i niedostępność tych terenów sprawiły, że Bagna Biebrzańskie były przez lata obiektem zainteresowania głównie naukowców i koneserów. Udało się przez to uniknąć niszczącej dla środowiska, hałaśliwej turystyki masowej. Obecnie - dzięki powstaniu Biebrzańskiego Parku Narodowego oraz rozwojowi odpowiedniej infrastruktury - miejsce to stało się bardziej przyjazne także dla turysty-amatora. Dziś, aby doświadczyć obcowania z unikatową przyrodą biebrzańską, nie koniecznie trzeba w gumowych butach przemierzać niebezpieczne bagna i bezkresne rozlewiska wodne. Specjalnie wytyczona ścieżka przyrodniczo-historyczna, zaopatrzona w kładki spacerowe, wieże widokowe i pomosty, umożliwia przejście suchą stopą interesujących fragmentów parku. W terenowym ośrodku edukacyjnym mieszczącym się Osowcu - Twierdzy można skorzystać z wiedzy specjalistów oraz usług licencjonowanych przewodników.