Zur Stadt Darmstadt und dem Landkreis Darmstadt-Dieburg gehören insgesamt 40 Naturschutzgebiete mit einer Gesamtfläche von 2013,75 ha.
Das größte Naturschutzgebiet in Darmstadt ist das NSG Hegbachaue bei Messel mit einer Größe von 242,05 ha.
Der Landkreis Darmstadt-Dieburg erschließt sich im Westen (Weiterstadt, Griesheim, Pfungstadt) über die Stadt Darmstadt bis zur bayrischen Grenze im Osten (Schaafheim, Groß-Umstadt).
Die Naturschutzgebiete werden vom Regierungspräsidium Darmstadt betreut.
Altneckarlachen von Alsbach, Hähnlein und Bickenbach
89,01 ha | Das Naturschutzgebiet Altneckarlachen von Alsbach, Hähnlein und Bickenbach besteht zum größten Teil aus Niedermoorböden mit seltenen Pflanzengesellschaften.
Am Kleewoog von Gräfenhausen

20,23 ha | Das Naturschutzgebiet Am Kleewoog beheimatet einen kleinen ruhigen See, sowie ein kleines Waldgebiet. Wer Ruhe sucht, ist hier genau richtig!
Auf dem Sand zwischen Hergershausen und Altheim

23,55 ha | Das Naturschutzgebiet Auf dem Sand bei Hergershausen und Altheim liegt zwischen Hergershausen und Münster. Es besteht aus mehreren Wiesengesellschaften und zwei kleinen Binnengewässern.
Bessunger Kiesgrube

11,78 ha | Die Bessunger Kiesgrube ist ein kleines Naturschutzgebiet in Darmstadt-Bessungen und besteht aus der Kiesgrube und dem angrenzenden Waldgebiet.
Brackenbruch bei Hergershausen

51,88 ha | Das NSG Brackenbruch bei Hergershausen besteht größtenteils aus Wald- und Wiesengebieten, aber auch aus mehreren Flachgewässern.
Brömster von Darmstadt-Eberstadt
8,8 ha | Das Naturschutzgebiet ist eine aus Wechseleiszeit entstandene Binnendüne und besteht aus Kiefernmischwäldern, Wachholderheide, Trockenrasen und Steppenrasen.
Bruchwiesen von Dorndiel

8,6 ha | Das Naturschutzgebiet Bruchwiesen bei Dorndiel ist ein Biotop aus Bruchwiesen und Wasserflächen und somit ein bedeutendes Feuchtbiotop.
Buchertsgräben bei Schlierbach
52,45 ha | Die Buchertsgräben bestehen aus Buchenwaldgesellschaften und Halbtrockenrasen. Besonders sehenswert ist der alte Hohlweg.
Darmbachaue von Darmstadt
66,98 ha | Die Darmbachaue von Darmstadt liegt stlich von Darmstadt im Messeler Hügelland. Es besteht aus Sumpfgebieten und wechselfeuchten bis nassen Waldwiesen.
Das große Hörmes bei Dieburg
12,54 ha | Das kleine Naturschutzgebiet zwischen Darmstadt und Dieburg besteht aus unterschiedlichen Grünlandgesellschaften.
Die kleine Qualle von Hergershausen

27,74 ha | Das Naturschutzgebiet „Die kleine Qualle von Hergershausen“ hat eine Größe von knapp 28 ha und besteht aus mehreren schützenswerten Feuchtwiesen.
Dulbaum bei Alsbach
9,96 ha | Das Naturschutzgebiet Dulbaum bei Alsbach besteht aus subpannonischem Steppenrasen und trockenem Sandrasen.
Düne am Ulvenberg von Darmstadt-Eberstadt

8,88 ha | Das Naturschutzgebiet Düne am Ulvenberg von Darmstadt-Eberstadt ist ein kleines NSG, das aus schützenswerten Sanddünen besteht. Das Gebiet ist von einem Holzzaun umrandet.
Ehemaliger August-Euler-Flugplatz von Darmstadt

70,59 ha | Das Naturschutzgebiet Ehemalige August-Euler-Flugplatz ist wegen des Sandtrockenrasens unter Naturschutz gestellt und ist Teil des Europäischen Vogelschutzgebietes Griesheimer Sand.
Erlenwiesen bei Ober-Roden

14,36 ha | Das NSG Erlenwiesen bei Ober-Roden besteht aus mehreren Wald- und Wiesenflächen. Darunter Hainsimsen-Buchenwald und Schwarzerlen-Eschen-Auenwald.
Faulbruch bei Erzhausen

76,52 ha | Das Naturschutzgebiet Faulbruch bei Erzhausen ist ein Wald- und Wiesengebiet, das östlich der Bahnlinie Frankfurt – Darmstadt liegt.
Faulbruch von Münster

76,52 ha | Das Naturschutzgebiet Faulbruch von Münster ist ein Wald- und Wiesengebiet mit mehreren sumpfartigen Abschnitten. Es bietet vielen Vögeln und Amphibien eine sichere Brutstätte.
Fohlenweide bei Dieburg
23,61 ha | Das Naturschutzgebiet Fohlenweide bei Dieburg besteht aus Feuchtflächen und Wald- und Wiesengebieten.
Forstberg von Ueberau

29,66 ha | Das kleine Naturschutzgebiet Forstberg von Ueberau besteht aus einer Basaltkuppe und bemerkenswerten Magerwiesen- und Gehölzvegetationen.
Fuchswiesen bei Stettbach
14,36 ha | Das NSG Fuchswiesen bei Stettbach ist ein kleines Naturschutzgebiet bei Seeheim und besteht aus schützenswerten Feuchtwiesen.
Griesheimer Bruch

34,84 ha | Das Naturschutzgebiet Griesheimer Bruch liegt westlich von Griesheim und besteht aus mehreren Wald- und Wiesenflächen.
Griesheimer Düne und Eichenwäldchen

48,33 ha | Das Naturschutzgebiet Griesheimer Düne (auch Griesheimer Sand) ist auch FFH- und EU-Vogelschutzgebiet. Durch seine kalkhaltigen Sand- und Steppengebiet bietet es einen Lebensraum für besonders seltene und schützenswerte Lebewesen.
Großer und kleiner Bruch bei Roßdorf
46,89 ha | Das NSG Großer und kleiner Bruch bei Roßdorf liegt östlich von Darmstadt und besteht aus Waldwiesen, Sumpfgebieten und naturnah angelegten Wasserbereichen.
Hegbachaue bei Messel
228,36 ha | Das Naturschutzgebiet Hegbachaue bei Messel ist das größte Naturschutzgebiet in Darmstadt. Es besteht aus dem Hegbach und den angrenzenden Wiesen- und Waldgebieten.
Herrnberg von Groß-Umstadt

14,29 ha | Oberhalb der Weinberge und als Teil des Weinlehrpfads befindet sich das NSG Herrnberg von Groß-Umstadt.
Im Mörsbacher Grund von Darmstadt

68,06 ha | Das Naturschutzgebiet Im Mörsbacher Grund von Darmstadt beinhaltet mehrere Wald- und Wiesengebiete und ist bekannt für sein Schwarzspechtvorkommen.
Kalksandkiefernwald bei Bickenbach, Pfungstadt und Seeheim-Jugenheim
86,13 ha | Wie der Name bereits sagt, besteht das Naturschutzgebiet aus Kieferwald auf Kalksand-Flugsandgebieten.
Lerchenberg und Kernesbellen von Darmstadt-Eberstadt
17,19 ha | Das Naturschutzgebiet Lerchenberg und Kernesbellen von Darmstadt-Eberstadt liegt südlich von Darmstadt und besteht aus Sandrasengesellschaften und Streuobstwiesen.
Löserbecken von Weiterstadt
8,17 ha | Das Naturschutzgebiet Löserbecken von Weiterstadt ist ein kleines Feuchtgebiet mit besonderen Schlick- und Wasserflächen.
Neuwiese von Messel

110,15 ha | Das NSG Neuwiese bei Messel besteht aus mehreren Wiesengesellschaften und Waldlichtungen. Besonders erwähnenswert sind die Feuchtwiesenarten und Magerrasen.
Pfungstädter Moor

102,74 ha | Das Naturschutzgebiet Pfüngstädter Moor beträgt eine Größe von 97 ha und ist seit 1955 als Naturschutzgebiet ausgewiesen. Entstanden ist es vor ca. 10.000 Jahren. Damals „suchte“ der Neckar sich ein neues Bett. Der alte Flusslauf verlandete und verschiedene Moore entstanden.
Rallenteich von Eppertshausen

11,25 ha | Das NSG Rallenteich von Eppertshausen besteht aus einem Waldgebiet und mehreren kleinen Seen und Teichen. Die sumpfige Landschaft bietet vielen Amphibien und Wasservögeln ein sicheres Zuhause.
Reinheimer Teich

75,1 ha | Das Naturschutzgebiet Reinheimer Teich befindet sich im nordöstlichen Teil von Reinheim, im Herzen des Landkreises Darmstadt-Dieburg. Offene Wasserflächen, Feuchtwiesen, Schilfbestände und Weideflächen machen das Naturschutzgebiet zu einem idealen Lebensraum für zahlreiche Tier- und Pflanzenarten.
Sandsteinbrüche am Burzelberg bei Frau Nauses

20,58 ha | Das kleine Naturschutzgebiet bei Groß-Umstadt besteht aus dem aufgelassenem Steinbruchbereich und Waldgebieten.
Scheelhecke von Groß-Zimmern

4,58 ha | Das Naturschutzgebiet Scheelhecke von Groß-Zimmern besteht aus einem Feuchtgebiet mit Weichholzaue.
Scheftheimer Wiesen bei Darmstadt
166,07 ha | Das große Naturschutzgebiet Scheftheimer Wiesen bei Darmstadt liegt im Osten der Stadt. Es besteht aus offenen Wiesen, die früher der Jagd dienten.
Silzwiesen von Darmstadt-Arheilgen

65,64 ha | Das Naturschutzgebiet Silzwiesen von Darmstadt-Arheilgen bietet durch seine unterschiedlichen Wiesen Lebensraum für unterschiedliche seltene Tier- und Pflanzenarten.
Streuobstwiesen von Darmstadt-Eberstadt
37,52 ha | Das Naturschutzgebiet Streuobstwiesen von Darmstadt-Eberstadt grenzt direkt an Eberstadt. Es ist die größte zusammenhängende Streuobstwiese der hessischen Bergstraße.
Taubensemd von Habitzheim, Semd und Groß-Umstadt

31,58 ha | Das Naturschutzgebiet Taubensemd von Habitzheim, Semd und Groß-Umstadt besteht aus dem Bach Taubensemd und daran anschließende Teiche, sowie mehrere Grünlandschaften.
Torfkaute – Bannholz von Dornheim-Wolfskehlen
150,22 ha | Das Naturschutzgebiet Torfkaute – Bannholz besteht aus einem Schwarzerlen-Bruchwald sowie einem Nidermoor. Es liegt zwischen Dornheim und Wolfskehlen.