A Cidade do Rio de Janeiro possui importantes fragmentos de vegetação do bioma Mata Atlântica e seus ecossistemas associados, como restingas e manguezais. Uma das formas de proteção ambiental pressupõe o reconhecimento destes remanescentes como Unidades de Conservação (UC), conforme estabelecido na lei federal 9.985 de 18 de julho de 2000 que criou o Sistema Nacional de Unidades de Conservação da Natureza (SNUC).
No final da década de 1980, foram implantadas as primeiras unidades de conservação municipais, observando critérios ecológicos e de planejamento relacionados à função ambiental desses fragmentos em ambiente urbano, buscando compatibilizar conservação de biodiversidade local e controle das pressões antrópicas.
Muitas indicações para a criação destas áreas protegidas contaram com forte participação da sociedade que, preocupada com o rápido crescimento urbano, reivindicava ao poder público a preservação de espaços territoriais.
No território municipal estão ainda inseridas as seguintes Unidades de Conservação: Parque Nacional da Tijuca, Parque Estadual da Pedra Branca, Parque Estadual do Grajaú, Parque Estadual da Chacrinha, Reserva Biológica de Guaratiba, APA do Gericinó/Mendanha e APA de Sepetiba II. O Parque Nacional da Tijuca, UC federal, está sob gestão compartilhada com o município e os Parques Estaduais da Chacrinha e Grajaú são administrados pela SMAC. Cerca de 30% da área total do município encontra-se sob proteção na forma de Unidades de Conservação.
Um avanço para a gestão das Unidades de Conservação foi o recente reconhecimento do Mosaico Carioca através da Portaria do Ministério do Meio Ambiente n° 245 de 11 de julho de 2011. Este mosaico é composto por 2 UC federais, 4 UC estaduais e 17 UC municipais. Sua gestão é conduzida de modo a compatibilizar, integrar e otimizar as atividades desenvolvidas em cada UC.
As Unidades de Conservação da Cidade do Rio de Janeiro, além de atuarem como importantes áreas de lazer para cariocas e visitantes, exercem um valioso papel ambiental ao garantirem a preservação e a defesa da paisagem local, além de proporcionar relevantes serviços ecossistêmicos, tais como: a manutenção e preservação da biodiversidade e dos recursos hídricos e a proteção do solo e da estabilidade geológica de maciços e morros. Vale destacar que essas áreas protegidas exercem fundamental papel como reguladoras do clima.