Miasto i gmina Mikołajki to tereny bardzo cenne przyrodniczo, niemal każdy skrawek powierzchni gminy jest objęty jakąkolwiek formą ochrony przyrody. 23% powierzchni gminy zajmują jeziora (Inulec, Łuknajno, Mikołajskie, południowa część Tałt, zachodnia część Śniardw), kolejne 22% to kompleksy leśne, przede wszystkim Puszcza Piska. W gminie Mikołajki występują różnorodne formy ochrony przyrody. Najważniejszą z nich jest Mazurski Park Krajobrazowy. Park ten rozciąga się na południe i wschód od Mikołajek, powołany został w 1977 r. a jego powierzchnia to 536,55 km². Obejmuje część Puszczy Piskiej wraz z Jeziorem Śniardwy. Fauna parku to swoisty przegląd gatunków żyjących na Mazurach od maleńkiej ryjówki aż po króla bagiennych łąk – łosia. Unikatami zwierzęcymi są żółw błotny, kiełż oraz gąbki. W Mazurskim Parku Krajobrazowym atrakcją są także koniki polskie. Ogromną rolę odgrywa też różnorodność ptactwa, chroniona w specjalnie wydzielonych na terenie parku rezerwatach. Florystycznie najcenniejszymi okazami są reliktowe okazy pozostałe po czasach zlodowacenia jak wierzba lapońska, wierzba borówkolistna, chamedafne północna czy zimoziół północny. Z parkiem związane są też Obszary Chronionego Krajobrazu Otuliny Mazurskiego Parku Krajobrazowego – Zachód oraz OChK Otuliny Mazurskiego Parku Krajobrazowego – Wschód. Na terenie Gminy Mikołajki pierwszy OChK zajmuje tereny wokół jezior Inulec i Płociczne, drugi zaś północne tereny gminy pomiędzy Woźnicami a Olszewem. Zaś tereny wokół brzegów Jeziora Tałty zajmuje zaś OChK Krainy Wielkich Jezior Mazurskich, wnikając od północy i zachodu do samych Mikołajek.
Na terenie Gminy Mikołajki znajdują się 4 rezerwaty przyrody
- Rezerwat „Jezioro Łuknajno” – powołany w 1947 r. w celu ochrony kolonii łabędzia niemego, obejmuje taflę i brzegi płytkiego jeziora o tej samej nazwie. Wśród licznej fauny rezerwatu dominuje ptactwo, poza łabędziem występują inne gatunki ptactwa wodnego i wodno-błotnego jak perkozy, kormorany, żurawie, bekasy, mewy, rybitwy i wiele rodzajów kaczek. Dno jeziora pokrywają łąki ramienic. Rezerwat należy do rejestru rezerwatów biosfery UNESCO oraz konwencji RAMSAR. Na brzegach jeziora ustawione są trzy wieże obserwacyjne, pomagające w podziwianiu rezerwatu.
- Rezerwat „Stary Czapliniec” – powołany w 1947 r. w celu ochrony kolonii czapli, znajduje się nieopodal północnego brzegu Jeziora Śniardwy, w sąsiedztwie rezerwatu Jezioro Łuknajno. Ponadto w rezerwacie chroniony jest prawie 200 letni drzewostan sosnowy.
- Rezerwat „Jezioro Lisunie” – powołany w 1948 r. w celu ochrony mchów, znajduje się na południe od Zełwąg, obejmuje zarastające jezioro o takiej samej nazwie.
- Rezerwat „Krutynia Dolna” – powołany w 1989 r. w celu ochrony krajobrazu polodowcowego, w szczególności torfowisk, w gminie Mikołajki obejmuje bieg rzeki Krutyni i Jezioro Gardyńskie. Na terenie rezerwatu żyją rybołowy i orły bieliki.
Kolejnymi, najnowszymi formami ochrony przyrody są użytki ekologiczne oraz Natura 2000. W okolicach Mikołajek znajduje się 5 użytków ekologicznych, ustanowionych w 2009 r., mających na celu ochronę miejsc żerowania ptactwa („Osa” i „Polder Woźnice”), stanowisk bażyny czarnej („Bażyna”), rojnika pospolitego („Prawdowskie Wzgórze”) oraz wierzby borówkolistnej („Torfowisko Zełwąga”). Sieć Natura 2000 obejmuje swoim zasięgiem najnowsze formy Obszar Specjalnej Ochrony Ptaków, do którego należą OSOP Bagna Nietlickie, OSOP Jezioro Łuknajno i OSOP Puszcza Piska oraz Specjalne Obszary Ochrony Siedlisk, do którego należą SOOS Mazurska Ostoja Żółwia Baranowo oraz SOOS Ostoja Piska.
Listę form ochrony przyrody zamykają pomniki przyrody, wśród których znajdują się rzadziej spotykane drzewa jak kasztanowiec biały czy żywotnik olbrzymi. 11 pomnikowych drzew znajduje się w samym centrum Mikołajek.
