Mato Grosso tem representao de trs biomas brasileiros no seu territrio. A Amaznia o mais abrangente, com 480.215 Km2 (53,6%), o Cerrado ocupa 354.823 km2 (39,6%) e a menor rea do Pantanal, com 60.885 km2 (6,8%). O bioma Amaznia ocupa a poro norte do estado com vegetao predominantemente florestal (floresta ombrfila, florestas estacionais, campinarana florestada). O Cerrado, na poro central do estado, rene formaes florestais (cerrado, florestas estacionais) e principalmente savnicas (cerrado, campo cerrado, campo limpo, campo de murundus).
O Pantanal, no sul do estado, o bioma com menor representao em rea. Formaes florestais com grande diversidade de espcies ou monodominantes, como o Cambarazal (Vochysia divergens), o Paratudal (Tabebuia aurea), esto associadas com outras savnicas. A regio apresenta caracteristicamente um pulso de inundao, com nveis de enchente, cheia, vazante e seca, que altera a paisagem e ecologia do ambiente sazonalmente. Na estao chuvosa, grandes extenses de plancie so recobertas pela gua enquanto as unidades de paisagem mais altas, os capes e cordilheiras, permanecem secas. O Pantanal reconhecido pela Conveno Ramsar (Conveno sobre Zonas midas de Importncia Internacional) como um stio de significativa importncia ecolgica por abrigar muitas espcies de peixes e aves aquticas.
Os biomas Amaznia e Cerrado so protegidos pelo Cdigo Florestal Brasileiro (Lei Federal n 4.771/1965 e alterao com origem na Medida provisria n 2.166-67/2001) que determina a conservao de 80% das reas florestadas em propriedades rurais como reserva legal e 35% naquelas com fisionomias savnicas.
Contudo, a Amaznia mato-grossense apresenta ndices significativos de desmatamento. Cerca de 24% (18/74) dos municpios tm rea desmatada acima de 3.000 km2. O mais desmatado Brasnorte, com mais de 5.000 km2, seguido de Canarana, Juna, Nova Ubirat e Pontes e Lacerda. Todo o territrio est inserido no Arco de Desmatamento da Amaznia brasileira, formado pelos estados de Rondnia, norte de Tocantins e sul-sudeste do Par, alm do norte de Mato Grosso.
Mas, em Mato Grosso o Cerrado o bioma mais devastado, com 56% (35/62) com mais de 2.000 km2 de vegetao substituda por agricultura e pastagens. O campeo do desmatamento Paranatinga, com 9.000 km2; os municpios de gua Boa, Diamantino, Itiquira, Sapezal, Sorriso e Nova Mutum exibem mais de 5.000 km2 de rea desmatada.
A proteo do Pantanal foi definida no Cdigo Estadual do Meio Ambiente (artigo 62, LC n 38/1995 e alteraes) e a Poltica Estadual de Gesto e Proteo Bacia do Alto Paraguai no Estado de Mato Grosso (artigo 9, LC n 8.830/2008) que probem o desmatamento, exceto para a agricultura de subsistncia e limpeza de pastagens nativas, e a instalao de empreendimento que causem impacto ambiental.
Atualmente este o bioma menos desmatado em sua totalidade, embora em quatro dos seus cinco municpios a remoo da vegetao seja superior a 3.000 km2. O municpio mais preservado Curvelndia, com aproximadamente 287 km2 desmatados.