Entre la confluence du Fier, qui marque la limite entre la Savoie et la Haute Savoie, et le pont de Groslée qui relie les départements de l'Ain et de l'Isère, et sur plus de 60 kilomètres de long, le territoire du Haut Rhône accueille une grande diversité de milieux naturels, abritant une faune et une flore diversifiés.
Le paysage et les milieux ont été façonnés par l’empreinte de la dynamique fluviale du Rhône au cours du temps, et ce secteur demeure l'un des plus remarquables du fleuve à l’échelle nationale.
Sur ce tronçon, le Rhône rencontre une succession de plaines aux champs d’inondations étendus et de gorges étroites, constituant une mosaïque de milieux formée par les complexes d’îles et de lônes, les forêts alluviales, les zones humides et les pelouses sèches des côteaux calcaires des contreforts jurassiens.

Un certain nombre de sites naturels bénéficient de procédures de classement pour la richesse de leur patrimoine, telles les Réserves Naturelles Nationales du Marais de Lavours et des Îles du Haut-Rhône, le site Natura 2000 « Zones humides et forêts alluviales du Lac du Bourget – Chautagne - Rhône » mais aussi les Arrêtés de Protection de Biotope des Îles de La Malourdie et du Méandre du Sauget.
Plus récemment, c'est le défilé de Pierre-Châtel sur les communes de Yenne/La Balme en Savoie et Nattages/Virignin dans l'Ain qui a été inscrit par décret aux sites classés (2013).

Le défilé de Pierre-Châtel entre La Balme et Virignin (C. Maurel)