Philippsburg liegt mit seinen drei Stadtteilen in der oberrheinischen Tiefebene. Mit Höhenlagen zwischen 95 und knapp 107 Meter über dem Meerespiegel bildet der Gestadebruch die Grenze zwischen der eiszeitlichen, sandigen und hochwassersicheren Niederterrasse und der rezenten Rheinaue. So entstand eine weiträumige, in ihrer Art einmalige Wasser- und Auenlandschaft. Bei klarem Wetter erheben sich im Westen das Pfälzer Bergland und im Südosten der Nordschwarzwald.
In Philippsburg haben zwar Siedlungs- und Straßenbau sowie die Intensivierung der Landwirtschaft die Kulturlandschaft der letzen 20 Jahre verändert, dennoch konnten großflächige Areale schützenswerter Natur mit herrlichen Orchideenarten und seltensten Wasserpflanzen erhalten bleiben. Pirol, Schwarzspecht, Eisvogel, Blau- und Braunkehlchen sowie viele seltene Vogelarten als Winter- und Futtergäste kann der interessierte Naturliebhaber in den Auewäldern der rezenten Rheinaue, der Altaue oder in den trockeneren Wäldern der Hardt beobachten. Ungefähr 500 Hektar stehende Gewässer und 50 Kilometer Bäche und Wassergräben und der Rheinstrom selbst mit seinen Altwassern bieten unzählligen Fischarten, Wasserinsekten und Amphibien einen dauerhaften Lebensraum.
 
Es verwundert daher nicht, wenn von den ca. 5000 Hektar der gesamten Gemarkungsfläche fast 1100 Hektar unter dauerhaften Schutz gestellt wurden.
 
In der Altaue des Rheinstromes beherbergen das Naturschutzgebiet "Elisabethenwört/Rußheimer Altrhein" mit 532 Hektar - das größte Philippsburger Schutzgebiet - sowie das flächenhafte Naturdenkmal "Im großen Mörsch" die der Rheinaue zuzuordnenden Biotoptypen und geschützten oder bedrohten Pflanzen- und Tierarten.
Auf der trockenen, mit Eichen und Hainbuchen bewaldeten Niederterrasse bringt Philippsburg 230 Hektar in das große, gemeindeübergreifende Landschaftsschutzgebiet "Saalbachniederung" ein.
 
Mit sorgfältig geplanten und gezielt durchgeführten Maßnahmen in den Bereichen Biotopschutz und Biotopgestaltung wurde der Artenschutz sichergestellt. Trotz intensivster Landwirtschaft auf der Feldflur finden sich außerhalb der Schutzgebiete ca. 175 kleinere, nach dem Naturschutzgesetz von Baden-Württemberg geschütze Biotope, z.B. als Mager- und Trockenrasen oder Feldhecken und Feldgehölze, insgesamt 141 Hektar.
 
Auf der Radwegkarte der Stadt sind die bedeutendsten Schutzgebiete flächenmäßig dargestellt.