В течении реки Святого Лаврентия располагаются четыре Рамсарских водно-болотных угодья, крупнейшее из которых — на озере Сен-Пьер (площадь 12 тыс. гектаров). Этот же объект в 2001 году объявлен биосферным заповедником мирового значения. В 1998 году основан морской парк Сагеней-Сен-Лоран. Тем не менее общее экологическое состояние реки, на берегах которой, в особенности на отрезке между Монреалем и Квебеком, стоят многочисленные города и посёлки, далеко от оптимального, она подвержена загрязнению городскими и промышленными сточными водами.