El Parque Metropolitano se encuadra en un espacio biofísico dominado por la desembocadura del río San Pedro y los terrenos a ella asociados en forma de flecha litoral, marisma, cordón dunar y pinar, que se encuentran íntima e indisolublemente unidos en su origen y evolución. La relación entre espacios marinos, inundables y terrestres que se produce en el Parque ha legado una estructura singular al territorio sobre el que se asienta, dominado fundamentalmente por los elementos naturales y perfectamente reconocibles en la actualidad, pudiendo identificarse los siguientes ámbitos y unidades ambientales:

 
Playa Virgen

La Playa de Levante, con una longitud de 5,5 kilómetros, es una de las escasas playas vírgenes que quedan en el entorno de la Bahía, por lo que su existencia en el Parque Metropolitano aporta a este equipamiento grandes oportunidades de recreo turístico sostenible.

Dunas

El cordón dunar recorre la Playa de Levante siendo interrumpido únicamente por los caños mareales que conectan el caño del río San Pedro con el mar. Este sistema de dunas embrionarias se localiza en la parte alta de la playa, con especies vegetales como el barrón, el cuernecillo de mar o la azucena marítima. Durante la primavera, las dunas se convierten en el escenario privilegiado de los cortejos, juegos y acrobacias que realizan dos de las especies más emblemáticas que nidifican y crían a sus polluelos en el Parque Metropolitano: el chorlitejo patinegro y el charrancito.

Río San Pedro

La marisma constituye un hábitat de alto valor ornitológico, tanto para la cría como para la migración e invernada de un gran número de especies de aves. La abundancia de invertebrados que se encuentran presentes en los caños hace posible que observemos especies limícolas como archibebes, chorlitejos, zarapitos y vuelvepiedras. El sistema de caños mareales funciona también como zona de alevinaje para muchas especies piscícolas. La planicie marismeña se encuentra tapizada por especies como el salado, la verdolaga o la Salicornia, distribuidas según su mayor o menor grado de adaptación a los periodos de encharcamiento y salinidad.

Pinar de La Algaida

La masa de pinos piñoneros, asentada sobre antiguos cordones dunares en lo que antaño suponía el frente litoral de la Bahía, se encuentra acompañada por especies de porte medio como acebuches, retamas, olivillas y jaguarzos. Al tratarse de un pinar de repoblación de mediados del siglo XVII, en numerosas zonas del pinar, así como en las zonas más clareadas descubrimos la presencia dominante de especies como el lentisco y la sabina. Este sotobosque alberga una gran biodiversidad faunística, destacando la presencia de mamíferos como erizos, conejos y meloncillos, o reptiles como el lagarto ocelado y el camaleón

Lagunas Temporales

Las lagunas temporales (de origen pluvial), favorecen la presencia de una flora y fauna eminentemente dulceacuícola, muy singular si tenemos en cuenta que se enmarcan en un ambiente predominantemente hipersalino. Estas charcas se convierten -durante la época de lluvias y hasta la primavera- en importantes zonas de reproducción, alimentación y/o suministro de agua potable para la flora y la fauna asociada a las mismas. En períodos secos, presentan el aspecto de estepa salina o prado, un paisaje que cambia significativamente tras la acumulación del agua de lluvia, produciéndose la germinación (manzanillas y ranúnculos, etc.) y la aparición de formas de vida acuática (invertebrados como braquiópodos, copépodos, etc. y anfibios como el gallipato, el sapo de espuelas o el sapo corredor)