Fethiye ist eine lebendige Region in Bezug auf Flora und Fauna. Rund um Fethiye wurden etwa 200 Vogelarten beobachtet, darunter; Reiher, Wasserhühner und Enten in den Regionen Akgöl, Koca Çalış und Çalış Şat; Waldvögel in der Region Babadağ; und Roller im Kaya Village.
Neben den Vogelarten werden häufig Bergziegen, Mittelmeerrobben, Caretta-Caretta-Schildkröten und Chelonia-Mydas-Schildkröten beobachtet. Um das Nistgebiet der Caretta Caretta zu schützen, wurde in den letzten Jahren ein Partnerschaftsprojekt zwischen der Universität Denizli Pamukkale und der Universität Wien entwickelt.
Dabei müssen die Schüler während der Brutzeit auf die Eier aufpassen und sie vor äußeren Gefahren schützen, um den Jungtieren einen sicheren Übergang vom Land ins Meer zu ermöglichen.
Fethiye hat auch eine sehr reiche Pflanzenwelt. Allein in Babadağ gibt es 33 verschiedene einheimische Pflanzen. Dazu gehören Schneeglöckchenarten (Galanthus Nivalis), die nur in Babadağ wachsen, und rosafarbene Gänseblümchen, von denen man ebenfalls annimmt, dass sie nur in Babadağ wachsen. Abgesehen davon ist Fethiye eine der beiden Regionen, in denen Amberbäume wachsen.
