Der natürliche Artenreichtum Nordrhein-Westfalens ist die Folge des Nebeneinanders zweier großer, sehr verschiedener Naturräume: Das atlantisch geprägte Tiefland trifft hier auf das kontinental geprägte Bergland. Die atlantische Region umfasst das Niederrheinische Tiefland, die Kölner Bucht, die Niederrheinische Bucht, die Westfälische Bucht und das Westfälische Tiefland. Die kontinentale Region setzt sich zusammen aus dem Weserbergland, der Eifel, dem Siebengebirge, dem Bergischen Land und dem Sauer-/Siegerland. Jede dieser Regionen bietet eine historisch gewachsene Vielfalt aus einerseits eher naturbetonten und andererseits kulturbedingten Lebensräumen (Biotopen) mit ihren typischen Tieren und Pflanzen. 

Zwar konnten mit einer aktiven Naturschutzpolitik bei verschiedenen gefährdeten Arten eine Verbesserung erreicht werden. So sind Weißstorch, Uhu und Biber an vielen Stellen im Land wieder heimisch geworden. Dennoch drohen Tierarten wie die Kreuzotter, die Gelbbauchunke oder die Mopsfledermaus in absehbarer Zeit zu verschwinden, wenn nicht gegengesteuert wird. Trotz aller Bemühungen konnte bislang keine generelle Trendwende beim Artenrückgang erreicht werden. Aktuell stehen in NRW 44,4 Prozent der untersuchten Arten auf der Roten Liste (2024).  Das bedeutet, sie sind entweder gefährdet, vom Aussterben bedroht oder bereits ausgestorben. Besorgniserregend ist vor allem, dass auch der Gefährdungsgrad typischer Arten der Agrarlandschaft und bisher ungefährdeter „Allerweltsarten" zunimmt. Der zentrale Indikator "Artenvielfalt und Landschaftsqualität", der die Bestandsgrößen ausgewählter repräsentativer Brutvogelarten abbildet, zeigt für alle Lebensräume einen statistisch signifikanten Trend weg vom Zielwert. Auch der Fauna-Flora-Habitat-Bericht (FFH-Bericht) von 2019 unterstreicht, dass sich viele unserer Ökosysteme weiterhin in einem ungünstigen Erhaltungszustand befinden. So sind im atlantischen Tiefland rund die Hälfte der Lebensraumtypen in einem schlechten Erhaltungszustand. Dies betrifft vor allem nährstoffarme und nährstoffreiche Stillgewässer, Moore, Grünlandlebensräume sowie Auenwälder. Im kontinentalen Bergland sieht die Situation etwas besser aus. Hier sind rund zwei Drittel der Lebensraumtypen in einem günstigen Erhaltungszustand. 

Zentrale Bausteine im Schutz der Biologischen Vielfalt in NRW stellen u. a. die Fortschreibung der Biodiversitätsstrategie NRW mit klaren Zielvorgaben, Maßnahmen und Indikatoren sowie ein enges Biodiversitätsmonitoring dar.