Santa Cruz alberga cuatro de los 22 Parques Nacionales, poseedores de una vasta riqueza natural. Son reservas de impresionantes territorios que guardan la belleza de sus paisajes y un amplio patrimonio por descubrir. Estos verdaderos monumentos a la naturaleza son; el parque “Noel Kempff Mercado”, Amboró, Nacional Kaa Iya del Gran Chaco y Otuquis.

Estas áreas conservan la diversidad biológica en ecosistemas, especies y recursos genéticos bolivianos. Mientras las áreas protegidas ocupan un 12 por ciento del planeta, en Bolivia son un 16 por ciento de su extensión territorial del cual Santa Cruz cuenta con la mayor superficie, 9.539.599 hectáreas.

Ubicado en las provincias Manuel Maria Caballero, Ichilo, Florida y Andrés Ibáñez tiene altitudes variables desde 300 hasta 3,200 m. sobre el nivel del mar y un promedio anual de temperatura que oscila de 12 grados centígrados en el sur y 24 grados en el norte.

La principal característica de este parque es que en el confluyen y se ínter penetran tres grandes unidades geográficas y biológicas del continente: los Andes, la Amazonía, y el Chaco. Por esa razón posee 26 tipos diferentes de unidades de vegetación y cerca de 3,000 especies de plantas, El número de especies de aves que lo habitan es uno de los más altos de América Latina y representa el 60% de las de Bolivia con 818 especies. Hasta la fecha también se sabe que conviven allí 109 especies de peces, varios exclusivos de la región. En cuanto a reptiles, tiene la mitad de especies con las que cuenta el país, 105 variedades diferentes.

En el Parque Nacional Amboró se hallan las ruinas arqueológicas de Samaipata, El Fuerte de Samaipata y las pictografías de Tunal.

Originalmente llamada parque nacional Huachuca, El Parque national Noel Kempff M. debe su nombre a un prominente científico boliviano. Ubicado al noroeste de Santa Cruz, en las provincias de Velasco e Itenez, a 600 kilómetros de la ciudad de Santa Cruz. Tiene una extensión de 1.523,446 hectáreas. Con una media de 25 grados, sus mayores atracciones son las hermosas cataratas Fawcett, Federico Ahlfeld y Arco Iris Formada por los ríos Verde y Paucerna que tienen sus nacientes en la meseta Caparuch.

El Noel Kemff Mercado tiene un alto nivel de diversidad biológica, relacionada con el grado extraordinario de diversidad de hábitat: bosques húmedos de tierras altas, bosques inundados y ribereños, bosques secos, sabanas de tierras altas y humedales de sabana. Por la inmensa riqueza natural que guarda la UNESCO declaro a la zona de influencia del Parque, Patrimonio Natural de la Humanidad

Kaa Iya es el parque nacional más grande de Bolivia. Kaa significa en la lengua nativa; el monte que tiene todo para la vida. Los Iyas son los amos de todos los animales. Por lo tanto El Kaa Iya son los amos o dueños del monte. Con 3.441.115 hectáreas está también entre las áreas protegidas más grandes del latino América. Ubicado en el corazón de la región del Chaco boliviano, al sudeste de la ciudad de Santa Cruz hacia la frontera con el Paraguay, en esta área existen ecosistemas tan importantes y sensibles a extinguirse como son los bosques secos tropicales; guarda especies en flora tan mermada como el guayacán y el quebracho.

Considerada como la región más grande de bosques tropicales que queda en el mundo. Kaa Iya también contiene una gama increíble de especies de animales y en ella algunos de los últimos felinos grandes que quedan, el más amenazado es el jaguar.