Le bassin versant du Grand Estey présente une diversité de milieux naturels et une richesse spécifique importante. Cela se traduit par la présence de ZNIEFF (Zones Naturelles d’Intérêt Ecologique, Floristique et Faunistique) de surface importante.
ZNIEFF de type 1 : cible des zones d’intérêt écologique particulier
ZNIEFF de type 2 : concernent les grands ensembles naturels, riches et peu modifiés
Comme les autres bassins du SIETRA, il est concerné par le site Natura 2000 de la Garonne dans sa zone de confluence.