Le bassin versant du Lez est concerné par un site Natura 2000 : « Les sables de Tricastin ». Les zones sableuses repérées sur ce territoire comportent une végétation remarquable. Présent au sein de ce milieu, l'étang de Suze la Rousse (dit Etang de Saint Louis), est un espace d’une grande rareté caractérisé par un marais en cours d'assèchement occupant le fond d'une dépression naturelle.

Il existe également sur le bassin un certain nombre de Zones Naturelles d’Intérêt Ecologique Faunistique et Floristique (ZNIEFF) de type 1 et 2. On notera tout particulièrement une ZNIEFF de type 1 et une ZNIEFF de type 2 directement liées aux milieux aquatiques :

• La ZNIEFF de type 1 « Ripisylve et lit du Lez » comprend une grande partie du Lez entre Colonzelle et Taulignan soit environ 7 km du cours d’eau. Elle prend en considération l’ensemble de la bande active et du corridor végétal.
• La ZNIEFF de type 2 « Lez » n° 84 –126 -100 reprend une partie de la ZNIEFF ci-dessus ainsi que la partie basse en aval de Bollène.

En tout, 106 zones humides ont été inventoriées pour une surface totale de 1057 ha.

Sur un plan qualitatif, les zones humides du bassin versant du Lez sont principalement représentées par les cours d'eau et leurs annexes (49% en nombre de zone humide, et 92% en surface). Des unités écologiques humides subsistent ainsi sur des superficies importantes, malgré les différentes pressions et occupations du sol. Ceci est le cas au niveau de la plaine du Lez entre Suze-la-Rousse et Bollène, au niveau de Colonzelle et sur des secteurs localisés de l’Hérin.