Existem, no RS, dois biomas: Mata Atlântica e Pampa (que, no território brasileiro, só existe no Estado Gaúcho, ocupando 63% do território). Os biomas são os conjuntos de fauna, clima, altitude, solo e flora característicos de uma dada região. O estado apresenta uma grande biodiversidade; por conta disto, é importante a preocupação com a preservação do ambiente gaúcho.
Apenas 6% do estado está protegido por áreas de preservação ambiental. É necessária uma ampliação de criação de novas áreas.
Bioma Mata Atlântica
Ocupa 37% do território gaúcho (em relação ao Brasil, 17% do território), localizando-se na Metade Norte. Apresenta vegetação densa e rochas basálticas, além das maiores altitudes do Estado. Estende-se das proximidades de Torres até o Noroeste do Estado. Cidades como Gramado, Canela, São Francisco de Paula, Santa Rosa, Erechim e Passo Fundo são localizadas dentro deste bioma. Ele é uma extensão da Mata Atlântica, um dos maiores biomas brasileiros, mas que sofre com a devastação contínua de suas florestas.
Há produtos agrícolas típicos na área do bioma próxima ao litoral, como a banana e a cana-de-açúcar. A Mata Atlântica tem 11 unidades de conservação.
Bioma Pampa
Extensão dos Pampas Argentinos e Uruguaios (ao todo, mais de 750 mil km²), com mais de 176 km² de extensão e 63% do território do Rio Grande do Sul, o Bioma Pampa é outro vasto complexo de biodiversidade e requer atenção. É o bioma brasileiro encontrado exclusivamente em uma única Unidade da Federação. Composto de relevo ondulado, vegetação de gramíneas e alguns pequenos planaltos, nele surgiu a figura do gaúcho tradicional, vestimentas e sotaque peculiar, que bebe chimarrão, entre outros costumes. O bioma é também propício para a criação de gado. Há uma forte influência dos países de origem latina e hispânica em muitas cidades, sobretudo na chamada Faixa de Fronteira, nos municípios situados a 150 km da Argentina e do Uruguai. Cidades como Bagé, Pelotas, Alegrete, Uruguaiana, Dom Pedrito, Caçapava do Sul, Lavras do Sul, Dom Pedrito, Santana do Livramento e Rio Grande são algumas das principais cidades localizadas dentro do bioma.
Segundo o professor Eduardo Vélez, da Universidade Federal do Rio Grande do Sul, em palestra de 17 de dezembro de 2014 – data estabelecida para o Dia do Bioma Pampa –, a costa litorânea gaúcha também faz parte do Bioma Pampa. No entanto a partir de Osório, no Litoral Norte, há um estreitamento geográfico ente os dois biomas. Porto Alegre também se insere no bioma, apresentando característica do Planalto Sul-Rio-Grandense na Zona Sul e áreas de planícies na Zona Norte.
Unidades geomorfológicas do Rio Grande do Sul
O Rio Grande do Sul possui quatro unidades geomorfológicas: Planalto Norte-Rio-Grandense (Planalto Meridional), Depressão Central, Escudo Sul-Rio-Grandense (Serras de Sudeste) e Planície Costeira.
Norte-Rio-Grandense (Planalto Meridional)
Com formação a partir de rochas basálticas, localiza-se a nordeste do estado, sendo a porção mais elevada do Rio Grande do Sul. As intensas atividades vulcânicas, ocorridas há milhões de anos e sucessivos derrames de lava vieram originar o Planalto Sul-brasileiro, coberto por campos limpos, matas de araucárias e inúmeras nascentes de rios cristalinos. Ao leste, este imenso platô é subitamente interrompido por abismos verticais que levam à região litorânea, daí originando-se o nome de Aparados da Serra. Em alguns pontos, decorrentes de desmoronamentos, falhas naturais da rocha e processos de erosão, encontram-se grandiosos cânions, tais como o Itaimbezinho.
O Itaimbezinho é um cânion (ou desfiladeiro) localizado no Parque Nacional de Aparados da Serra, a cerca de 170 quilômetros de Porto Alegre, próximo à divisa com Santa Catarina. Com uma extensão de 5,8 quilômetros, largura máxima de dois quilômetros e uma altura máxima de cerca de 700 metros, é percorrido pelo arroio Perdizes e formam outros cânions, como o Churriado, o Malacara e o Fortaleza.
A Região do Planalto Meridional apresentou, ao longo do século XX, grande desenvolvimento socioeconômico, por conta da imigração europeia, iniciada em 1824, pela chegada dos alemães, e em 1875, pela chegada dos italianos, formando diversas colônias. Cidades como Caxias do Sul, Bento Gonçalves e Passo Fundo são algumas das principais cidades localizadas neste perfil morfológico.
As bordas do Planalto Meridional podem ser observadas em municípios como Osório, Novo Hamburgo, Santa Cruz do Sul e Santa Maria. As médias de altitude vão de 400 metros (região central) a mais de 1.000 na região de divisa com Santa Catarina.
Depressão Central
Ao centro do estado, entre o Planalto Meridional e o Escudo Sul-Riograndense, fica a Depressão Central, que são terrenos de baixa altitude ligados de leste a oeste, beirados por terras baixas, não passando de 300 metros de altitude, onde se encontram importantes cidades como Cachoeira do Sul Santa Maria e São Gabriel. Os rios Jacuí e Vacacaí são alguns dos mais importantes.
Escudo Sul-Riograndense
Logo ao sul localiza-se o Escudo Sul-Riograndense, também conhecido como Serras de Sudeste, que é formado de rochas do período Pré-Cambriano e, por isso, desgastado pela erosão. O ponto mais alto (Cerro Quitéria, em São Jerônimo) não ultrapassa os 600 metros de altitude. Abrange cidades como Caçapava do Sul, Camaquã e Canguçu. Tem uma geologia e composição de solos e rochas bastante variadas.
Planície Costeira
Abrange toda a faixa litorânea do Rio Grande do Sul e algumas áreas da Grande Porto Alegre, com terrenos praticamente no nível do mar. É uma faixa arenosa com 623 quilômetros de extensão (a terceira maior do país, atrás apenas de Maranhão e Bahia), várias lagunas e lagos.
Os principais corpos d’água Laguna dos Patos, Lagoa Mirim e Lagoa da Mangueira. No município de Torres, se localiza a única ilha oceânica do estado, a Ilha dos Lobos. Abrange o porto mais importante do estado, o de Rio Grande, e cidades como Torres, Tramandaí e Capão da Canoa.
A Laguna dos Patos é separada do Oceano Atlântico por uma extensa península, que começou a ser explorada após a fundação da Colônia do Sacramento, por ser o elo entre a povoação (hoje território do Uruguai) e Laguna (atual Santa Catarina). O bandeirante paulista Brito Peixoto e seus homens desbravam a região entre o Atlântico e a Lagoa dos Patos e estabelecem um posto de vigilância na margem setentrional do canal – na chamada “Barranca do Norte”, para assegurar a posse da barra de tentativas espanholas de ocupação. A partir da fundação de Rio Grande (1737), ocorreu o início do povoamento da península.