Mając na uwadze zachowanie szczególnie cennych i zagrożonych wyginięciem składników lokalnych biocenoz oraz zachowanie różnorodności biologicznej danego regionu biogeograficznego, obejmuje się go ochroną w formie wyznaczenia obszarów Natura 2000 (art. 26 ustawy z dn. 16.04.2004r. o ochronie przyrody).

Siec obszarów Natura 2000 obejmuje:

•    Obszary Specjalnej Ochrony (OSO) wyznaczone na podstawie Dyrektywy Rady w sprawie ochrony dzikich ptaków, dla ochrony populacji dziko występujących ptaków jednego lub wielu gatunków, w granicach którego ptaki mają korzystne warunki bytowania w ciągu całego życia, w dowolnym jego okresie albo stadium rozwoju.

•    Specjalne Obszary Ochrony (SOO) wyznaczone na podstawie Dyrektywy Siedliskowej w celu trwałej ochrony siedlisk w przyrodniczych albo populacji zagrożonych wyginięciem gatunków roślin i zwierząt, albo w celu odtworzenia właściwego stanu siedlisk lub stanu tych populacji. Wyznaczenie obszaru Natura 2000, zmiana jego granic lub likwidacja następuje w drodze Rozporządzenia Ministra Środowiska.

W zasięgu działania Nadleśnictwa Brzesko znajdują się cztery obszary europejskiej sieci Natura 2000.

1.    PLH120048 pod nazwa Nowy Wiśnicz – jest to ostoja nietoperza; położony jest na Pogórzu Wiśnickim. Cały obszar o pow. 325,68 ha leży w granicach zasięgu terytorialnego Nadleśnictwa, ale na gruntach Lasów Państwowych wyłącznie 1,41 ha (leśnictwo Żegocina). Cała ostoja znajduje się na terenie Wiśnicko-Lipnickiego Parku Krajobrazowego. Obszar obejmuje kolonię rozrodczą podkowca małego i nocka orzęsionego na zamku z Nowym Wiśniczu oraz obszar żerowania tych kolonii.

2.    PLH120089 pod nazwą Tarnawka – powierzchnia obszaru wynosi 139,95 ha z tego na gruntach Lasów Państwowych wyłącznie 0,56 ha ( leśnictwo Kamionna). Obszar obejmuje fragmenty podgórskich dolin rzecznych w zlewni potoku Tarnawka i jej dopływów. To jedne z ostatnich nieuregulowanych bądź nieznacznie przekształconych fragmentów koryt rzek i potoków z zachowanymi wyspami, odsypami i skarpami, progami i nawisami skalnymi.

3.    PHL120020 Ostoje nietoperzy okolic Bukowca – powierzchnia całego obszaru składającego się z sześciu enklaw wynosi 664,74 ha. Jedna z enklaw znajduje się w zasięgu terytorialnym Nadleśnictwa Brzesko na terenie wsi Domosławice gmina Czchów. Na gruntach Nadleśnictwa Brzesko ( leśnictwo Melsztyn) znajduje się 26,25 ha. Obszar został utworzony w celu ochrony kolonii rozrodczych i zimowisk podkowca małego i nocka dużego- gatunków nietoperzy z załącznika II dyrektywy siedliskowej

4.    PHL 120085 Dolny Dunajec - powierzchnia ok. 1300 ha, tworzy rzeka Dunajec na odcinku od zapory w Czchowie do ujścia do Wisły. Obszar rzeki Dunajec stanowi ważną ostoję dla wielu gatunków ryb. Występują tu siedliska z pionierską roślinnością na kamieńcach, łęgi wierzbowe, topolowe, olszowe i jesionowe. Obszar leży w zasięgu terytorialnym Nadleśnictwa Brzesko (leśnictwo Melsztyn) w całości poza gruntami zarządzanymi przez Nadleśnictwo.