Územie okresu Nové Mesto nad Váhom zasahujú 2 chránené krajinné oblasti. CHKO Biele Karpaty CHKO Malé Karpaty
Na území okresu Nové Mesto nad Váhom sa nachádza 13 území európskeho významu. Beckovské Skalice (SKUEV0566) Borotová (SKUEV0568) Čachtické Karpaty (SKUEV0103) Dubová (SKUEV0564) Hájnica (SKUEV0805) Holubyho kopanice (SKUEV0367) Holubyho kopanice (SKUEV2367) Kobela (SKUEV0379) Pavúkov jarok (SKUEV0369) Prieľačina (SKUEV0565) Tematínske vrchy (SKUEV0380) Turecký vrch (SKUEV0567) Záhradská (SKUEV0374)
Na území okresu Nové Mesto nad Váhom sa nachádzajú 2 národné prírodné rezervácie, 10 prírodných rezervácií, 1 národná prírodná pamiatka, 17 prírodných pamiatok a 2 chránené areály. Baricovie lúky Beckovská skalka Beckovské hradné bralo Beckovské Skalice Bestinné Blažejová Borotová Brehové porasty Dubovej Cetuna Čachtická jaskyňa Čachtické Karpaty Grúň Hájnica Haluzická tiesňava Javorníček Kňaží vrch Kobela Kohútová Lopeníček Mokvavý prameň Mravcové Obtočník Váhu Pavúkov jarok Prieľačina Pseudoterasa Váhu Sychrov Šašnatá Švibov Tematínska lesostep Turecký vrch Veľká Javorina Záhradská
Za chránené stromy boli vyhlásené v roku 1983 a 1996. Je to 30 exemplárov gaštana jedlého s výškou 5-11m, obvodom kmeňa 91-302cm a vekom viac ako 150-170 rokov. Nachádzajú sa západne od obce Zemianske Podhradie.
Chránený strom vyhlásený v roku 1990 a 1996. Ochrana z dôvodu vedecko-výskumného, kultúrneho a náučného významu. Je to 18m vysoký gaštan jedlý, s obvodom kmeňa 433cm a vekom 150 rokov. Rastie asi 300m od salaša v časti Nedze v Čachtických Karpatoch nad Novým Mestom nad Váhom.
Chránený strom metasekvoja čínska vyhlásený v roku 1990 a 1996. Je to 45 ročný strom s obvodom kmeňa 147cm a priemerom koruny 10m. Ochrana z dôvodu vedecko-výskumného, kultúrneho, krajinárskeho a estetického významu. Nachádza sa v obci Modrovka v areáli materskej školy asi 15m od severovýchodného rohu budovy.