Khu vực biển xung quanh đảo Tioman và tám hòn đảo lân cận khác đã được tuyên bố là công viên hải dương và khu bảo tồn hải dương.

Ngoài sinh vật biển đa dạng, khu vực rừng nhiệt đới nội địa được bảo vệ vào năm 1972 với tên gọi Khu bảo tồn động vật hoang dã Pulau Tioman. Tuy nhiên, một phần lớn của khu bảo tồn ban đầu đã phải hy sinh cho phát triển du lịch và nông nghiệp vào năm 1984; diện tích còn lại là khoảng 8.296 ha (20.500 mẫu Anh). Có một số loài động vật có vú được bảo vệ trên đảo, bao gồm cầy mực, khỉ đuôi dài, Nycticebus, sóc lớn đen, sóc bay khổng lồ đỏ, Họ Cheo cheo, don và cầy vòi hương, từ tổng số 45 loài động vật có vú và 138 loài chim, bao gồm cả cốc biển. Hơn nữa, Tioman có những loài đặc hữu ở bờ biển. Cá trê cạn Tioman Clarias batu có thể được nhìn thấy trên các lối đi trong rừng nhiệt đới. Leptolalax kajangensis chỉ được biết đến từ núi Kajang.

San hô của Tioman đã bị ảnh hưởng bởi một sự kiện tẩy trắng hàng loạt vào năm 2010, theo đó hòn đảo bị mất một phần đáng kể của lớp san hô sống. Điều đó dẫn đến rất nhiều san hô biến thành màu trắng xỉn và một số mảnh thậm chí bị vỡ thành những mảnh xương san hô chết. Sự kiện tẩy trắng năm 2016 chỉ vừa chạm vào rạn san hô của Tioman, và như vậy, san hô vẫn trong tình trạng tốt và khỏe mạnh.