Ochrona gatunkowa jest w Polsce jedną z form ochrony przyrody. Zgodnie z brzmieniem Ustawy o ochronie przyrody z 2004 roku na celu ma zapewnienie przetrwania i właściwego stanu ochrony dziko występujących roślin, grzybów i zwierząt oraz ich siedlisk, a także zachowanie różnorodności gatunkowej i genetycznej. Ochrona ta dotyczy gatunków rzadko występujących, endemicznych, podatnych na zagrożenia i zagrożonych wyginięciem oraz objętych ochroną na podstawie umów międzynarodowych. Jednymi z wielu gatunków roślin i zwierząt występujących na terenie Pojezierza Wałeckiego i podlegające ochronie to:

Gatunki roślin i grzybów objętych ochroną ścisłą:
- Mądziak psi - Mutinus caninus (Huds.) Fr.
- Sromotnik bezwstydny - Phallus impudicus L.
- Flagowiec olbrzymi - Meripilus giganteus (Pers.:Fr.) Karst.
- Lakownica lśniąca - Ganoderma lucidum
- Purchawica olbrzymia - Langermannia gigantea
- Soplówka gałęzista - Hericium ramosum
- Torfowiec - Sphagnum L
- Widłak cyprysowy - Lycopodium tristachyum
- Widłak jałowcowaty - Lycopodium annotinum L
- Widłak goździsty - Lycopodium clavatum L
- Nasięźrzał pospolity - Ophioglossum vulgatum L
- Paprotka zwyczajna - Polypodium vulgare
- Cis pospolity - Taxus baccata L
- Przylaszczka pospolita - (trojanek, trójczak, wilcza stopa) Hepatica nobilis Mill
- Rosiczka - Drosera L
- Jarząb brekinia - Sorbus torminalis
- Bagno zwyczajne - Ledum palustre L
- Pływacz - Utricularia vulgaris L
- Wawrzynek wilczełyko - Daphne mezereum L
- Bagnica torfowa - (drążnica, błotnica sitowa) Scheuchzeria palustris L
- Kruszczyk szerokolistny - Epipactis helleborine (L.) Crantz
- Kłoć wiechowata - Cladium mariscus (L.) Pohl
- Kukułka (stoplamek, storczyk) Dactylorhiza Neck. ex Nevski
- Pierwiosnka Primula L

L - skrót nazwiska Linneusza umieszczany przy łacińskiej nazwie organizmu żywego. Oznacza to, że według najnowszej nomenklatury biologicznej, przyjmuje się, że Karol Linneusz po raz pierwszy ważnie opisał dany gatunek.

Gatunki roślin objęte ochroną częściową:
- Bielistka siwa
- Drabik drzewkowaty
- Mokradłoszka zaostrzona
- Brodawkowiec czysty
- Bluszcz pospolity
- Kruszyna pospolita
- Barwinek pospolity
- Bobrek trójlistkowy
- Marzanka wonna
- Kalina koralowa
- Grążel żółty
- Grzybienie białe
- Konwalia majowa
- Porzeczka czarna
- Płonnik pospolity
- Płonnik cienki
- Rokitnik pospolity

Wśród ważniejszych gatunków zwierząt chronionych występujących na terenie Pojezierza Wałeckiego to:
- Bóbr europejski
- Gronostaj
- Jeż zachodni
- Karlik malutki
- Ryjówka aksamitna
- Ryjówka mała
- Wiewiórka
- Wydra
- Orzeł bielik
- Bocian czarny

Innym sposobem ochrony jest Europejska Sieć Ekologiczna Natura 2000, która jest systemem ochrony zagrożonych składników różnorodności biologicznej kontynentu europejskiego, wdrażanym od 1992 r. w sposób spójny pod względem metodycznym i organizacyjnym na terytorium wszystkich państw członkowskich Unii Europejskiej. Na terenie Pojezierza Wałeckiego już zostały wprowadzone takie obszary m.in. Specjalny Obszar Ochrony JEZIORO WIELKI BYTYŃ oraz Obszar Specjalnej Ochrony PUSZCZA NAD GWDĄ. Celem utworzenia sieci Natura 2000 jest zachowanie zarówno zagrożonych wyginięciem siedlisk przyrodniczych oraz gatunków roślin i zwierząt w skali Europy, ale też typowych, wciąż jeszcze powszechnie występujących siedlisk przyrodniczych, charakterystycznych dla 9 regionów biogeograficznych (tj. alpejskiego, atlantyckiego, borealnego, kontynentalnego, panońskiego, makaronezyjskiego, śródziemnomorskiego, stepowego i czarnomorskiego). W Polsce występują 2 regiony: kontynentalny (96 % powierzchni kraju) i alpejski (4 % powierzchni kraju). Dla każdego kraju określa się listę referencyjną siedlisk przyrodniczych i gatunków, dla których należy utworzyć obszary Natura 2000 w podziale na regiony biogeograficzne.