Géologiquement, le territoire est « une pépite ».
On peut dire qu’à l’échelle de la moitié du nord de la région Bretagne, trois unités se succèdent très nettement d’est en ouest : la Baie du Mont Saint-Michel, la Côte d’Emeraude, et la Baie de Saint-Brieuc.
La série de la Rance (micaschistes, gneiss, migmatites) représente sans doute la plus complète et la mieux exposée des séries métamorphiques françaises ; les grès roses d’Erquy-Fréhel, les granites du Hinglé-Bobital, Lanvallay et Lanhélin, le dense essaim filonien de dolérite et les faluns du bassin du Quiou-Tréfumel viennent compléter la remarquable géodiversité du territoire du Parc.
Le territoire comporte des espaces à l’intérêt écologique fortement reconnu.
L’occupation du sol dite « naturelle ou semi naturelle » représente 18,9% de l’occupation du sol du territoire (matrice agricole : 66,7%, urbanisation : 14%). Le positionnement du territoire, entre une façade littorale longue de 265 kilomètres et un arrière-pays aux conditions géologiques, climatiques et de reliefs variées, est à l’origine d’une grande diversité de milieux naturels.
Reconnus pour la plupart au niveau national voire international, ces milieux naturels constituent pour certains des sites d’hivernage, de reproduction ou bien de migration pour des espèces d’importance patrimoniale majeure : herbiers à zostères, landes littorales du Cap Fréhel, estuaire de la Rance, milieux forestiers, marais de Châteauneuf, prés-salés atlantiques, bancs de maërls, etc.
Les interfaces terre-mer – interpénétrations des milieux maritimes et terrestres – contribuent largement à expliquer la diversité et la richesse d’un patrimoine naturel parfois d’intérêt européen.
La Rance représente un secteur majeur en termes d’hivernage, de nidification et de migration des oiseaux. Plus de 228 espèces ont été signalées sur la Rance maritime, 176 sont protégées au niveau national, 47 espèces sont inscrites à la directive oiseaux qui définit les espèces européennes majeures (Sterne pierregarin, Balbuzard pêcheur, etc.). Le territoire présente également 19 des 21 espèces de chiroptères régionales, deux sont d’intérêt communautaire. La loutre terrestre et l’anguille, espèces d’intérêt international, sont également présentes. Concernant la faune maritime, des bancs de dauphins sont souvent observés au large de la côte d’Emeraude et sur les rivages de la Rance.
Le territoire dispose également, notamment du fait de la présence d’un front littoral, de plusieurs espèces florales protégées au niveau régional et national et d’espèces rares et/ou menacées inscrites sur la liste rouge du massif armoricain. Cinq communes du littoral comptent plus de 4 espèces florales protégées au niveau national. 22 communes comptent plus de six espèces rares et/ou menacées inscrites sur la liste rouge des espèces végétales rares et menacées du massif armoricain. L’intérieur des terres présente également des zones floristiquement riches : la moyenne et la basse vallée de la Rance, avec le secteur calcaire des faluns, les environs de Dinan et les débuts de la Rance maritime.
Qui plus est, l’état des connaissances encore hétérogène laisse à penser que la richesse naturelle reste largement sous-estimée.
