La région est traversée par la Loire qui façonne des paysages de bancs de sable, d’îlots et de boisements au gré des crues et des étiages. Avec le réseau de cours d’eau qui l’alimente, elle accueille des espèces emblématiques : le saumon d’Atlantique, la loutre et le castor d’Europe.
Les oiseaux migrateurs trouvent dans les milliers d’étangs de Sologne et de Brenne leurs sites de reproduction et d’haltes migratoires. Ces immenses zones humides, où la pisciculture et la chasse sont traditionnellement pratiquées, constituent de riches réservoirs de biodiversité. Les vastes étendues forestières de la Sologne ou de la forêt domaniale d’Orléans abritent plusieurs dizaines de couples de rapaces forestiers et des populations abondantes de cerfs, chevreuils et sangliers.
Les plaines agricoles sont très présentes dans le paysage régional en Beauce, Champagne berrichonne et Champagne tourangelle. Elles sont peuplées d’espèces des milieux ouverts, comme l’alouette des champs, la perdrix grise et l’outarde canepetière.