Dal 1997 il comune è sede di una area marina protetta, per la tutela della biodiversità ancora presente negli ambienti marini. L’area è localizzata tra Punta Prosciutto e la frazione di Nardò Torre Inserraglio, estendendosi fino a sette miglia dalla costa. Nel 2006 fu istituita anche la riserva naturale regionale “Palude del Conte e Duna Costiera” di circa 900 ettari, un’area caratterizzata da una vasta depressione retro-dunale con vegetazione igrofila e alofila. A Porto Cesareo hanno sede anche la stazione di biologia marina e il museo talassografico, che contiene una raccolta malacologica, un erbario e rare specie ittiche.
Le torri
Lungo la costa sono presenti quattro torri d’avvistamento costruite nel XVI secolo per proteggere la penisola salentina dalle invasioni nemiche: Torre Cesarea, Torre Lapillo, Torre Chianca e Torre Castiglione; di quest’ultima restano solo alcuni ruderi in quanto fu abbattuta durante la Seconda guerra mondiale.
Isola grande
Conosciuta anche con il nome dell’Isola dei Conigli, è un’area SIC (sito di importanza comunitaria) e rientra nel Parco Naturale Regionale “Palude del Conte e Duna Costiera” è una riserva naturale. L’Isola si trova al largo di Porto Cesareo e sulle antiche carte nautiche e militari era indicata con il nome di Isola Grande in quanto la sua estensione si aggira intorno ai 120.000 mq. Negli anni cinquanta alcune famiglie diedero vita ad un allevamento allo stato brado di una colonia di conigli, di qui l’indicazione di isola dei conigli. L’isola dista dalla costa soltanto 500 metri ed è ricoperta da una pineta di Pino d’Aleppo, di macchia mediterranea, di acacie, tamerici, e importante la presenza del salicorniero che ricopre una intera insenatura dell’isola. I fondali presentano un ambiente subtropicale con la presenza del coralligeno anche a minime profondità. In fondo al mare si possono ammirare le antiche testimonianze del passato dello scalo di Porto Cesareo, come: antichi relitti, colonne, marmi. La spiaggia di sabbia bianca e fine presenta una zona dunale con vegetazione tipica formata dal canneto palustre, da mirto, ginepro coccolone, il ginepro feniceo, lo sparto pungente.
Spiagge
La costa di Porto Cesareo è formata da due riviere. Quella di levante comprende la spiaggia cittadina del paese e, estendendosi verso est, arriva fino alla penisola della Strea formando una suggestiva laguna. Il litorale di ponente è formato da spiagge circolari perlopiù basse e sabbiose, alternate a basse scogliere e sono caratterizzate da un gran numero di stabilimenti balneari. La prima spiaggia che si incontra verso ovest dal paese è quella detta di Primo Ponte per via di un ponticello sotto il quale sfocia un canale utilizzato per la bonifica che termina con lo sperone roccioso di Scalo di Furno; qui si apre una seconda spiaggia detta invece delle Dune. Si giunge quindi nei pressi della Torre Chianca al centro di due piccole insenature. Inizia poi la spiaggia più grande che, passando per le località di Belvedere, Bacino Grande e Lago Sereno termina a Torre Lapillo. Oltrepassata questa marina, la costa diventa rocciosa intervallata da piccole calette fino a raggiungere Torre Castiglione, località poco frequentata e impervia circondata dalle cosiddette “spunnulate”, doline carsiche che raggiungendo la falda danno vita a grotte e laghetti. Qui una piccola spiaggetta fa da cornice a un campeggio circondato dalla vegetazione. Si apre quindi la spiaggia di Padula Fede, così chiamata per via di un bacino di bonifica proprio a ridosso della spiaggia nei pressi del quale è sorto un maneg- gio, infatti la spiaggia è nota ai locali con il nome di “spiaggia dei cavalli”. Segue quindi un mix formato da scogli e sabbia di Punta Grossa e si giunge alla località di Lido degli Angeli, dove a fare da padrone sono le lussureggianti dune e subito dopo alla contigua spiaggia di Punta Prosciutto, una delle più belle di tutta la costa jonica salentina, caratterizzata da acque tra le più limpide che registrano profondità insignificanti per moltissimi passi al largo. È proprio questa sporgenza rocciosa, con una minuscola spiaggetta a ovest, a segnare il confine di Porto Cesareo con la provincia di Taranto.