Los ecosistemas, biomas o ambientes naturales existentes en la cuenca del Mar Caribe se diferencian en terrestre, marino y un tercero existente entre ambos que es el intermareal. El terrestre presenta ambientes más diversos que estan dentro de un rango desde el desértico hasta la selva nublada, algunos de ellos unicamente localizados en pequeños parches. El marino esta distribuido más homogéneamente dentro de la cuenca, aunque no por eso deja de ser diverso en biomas y formas de vida. Todo el sistema natural de la Cuenca del Caribe se caracteriza por su biodiversidad, en muchos casos con especies endémica o propias de un sector. Esta región biogeográfica en parte debe sus condiciones a su historia geológica y biológica que se inicio con su formación hace unos 180 millones de años

Al norte de Suramérica, en la cadena de islas de Margarita, Aruba y Curazao, junto con las tierras bajas continentales de Venezuela y Colombia, las precipitaciones medias anuales son bajas, los vientos moderados y constantes todo el año. En las siguientes graficas se puede apreciar como actuan en Venezuela de los Vientos Alisios, tanto los del sur como los del norte en los meses de enero y julio, para estas condiciones los ambientes predominantes son desérticos y semidesérticos.  A lo largo de la Cordillera de La Costa de Venezuela, en altitudes superiores a los 1500 msnm la condensación del vapor de las nubes a favorecido el desarrollo de bosques húmedos e incluso hasta selvas nubladas. En la zona intermareal la presencia de los bosques de manglar son frecuentes y bien desarrollados allí donde la orografía a permitido su desarrollo como en el Parque Nacional La Restinga, Parque Nacional Laguna de Tacarigua, Laguna de Unare, P.N. Morrocoy, Refugio de Fauna Los Olivitos, entre otros. Las playas arenosas son amplias y despejadas, por lo que algunas de ellas son muy visitadas por los turistas y vacacionistas. También están presentes las costas rocosas y en particular en las islas los arrecifes de coral.

Las Antillas Menores presentan hacia el sur un paisaje similar al de Suramérica, con la diferencia de ser una escala mucho menor. En aquellas islas donde el volcán tiene alguna actividad, la evolución de sus erupciones se puede ver marcada en la zonificacion. Hacia el Norte se comienzan a ver comunidades ecológicas más húmedas. Son también ambientes resaltantes de esta zona del Caribe los manglares en las zonas intermareal, y por debajo del agua los arrecifes de coral, tan vistosos como siempre.

En las Antillas Mayores predominan en las áreas más llanas las sabanas y bosques secos y entre las montañas los bosques húmedos que se encuentran en los valles y escarpados de las montañas, donde abundan preciosos rincones con pequeños y tormentosos ríos dentro del bosque. El crecimiento poblacional del hombre, en las islas desde la época de la colonia española han transformado en forma importante los biomas originales. Sin embargo, otros biomas como los marinos con el arrecife de coral, o el íntermarinos como las playas y manglares, están en todavia muchos de ellos en buena forma.  Cuba es la isla de mayor tamaño de la sección Norte de la Cuenca del Caribe, justo al Norte de la Zona Intertropical.

Las costas de Centroamérica por el lado del Mar Caribe son un ambiente casi totalmente distinto a todos los demás. Excepto por los fondos de arena el ambiente marino con los manglares y arrecifes de coral tienen un presencia similar a la de las otras costas del Caribe. En esta sección de la cuenca los ecosistemas terrestres contienen mucha más humedad que en los otros sectores. El reciente cierre terrestre entre el Océano Atlántico y el Pacífico (hace 2 millones de años), se a convertido en el rincón de las tormentas tropicales del Caribe, lo que ha permitido el desarrollo de exuberantes Bosques Lluviosos y Bosque Tropical Deciduo. La biodiversidad de esta región es legendaria, es por donde se han estado movilizando las migraciones de especies terrestres de Norte a Sur y de Sur a Norte, es por donde pasan mas del 50% de las aves migratorias intracontinentales y muchas otras cosas más.

El futuro ecológico del Mar Caribe es incierto. El canal de Panamá ha abierto una ruta para algunas especies marinas del Pacifico oriental que ya se ven con cierta frecuencia y todavia se desconoce su impacto ambiental.  El trafico de barcos y la contaminación humana también están realizando un impacto negativo sobre el ambiente, sobre todo si se considera la amplitud de la cuenca hidrografica y los ríos como las cloacas del hombre que desembocan en el Mar Caribe cargados de contaminantes humanos e industriales. Se hace urgente el aminorar los niveles de contaminacion hasta detenerla totalmente y entregarle al Mar Caribe aguas limpias para que sus costas y aguas disfruten de la diversidad de vida, como siempre lo a hecho este lugar de la Tierra. El ascenso del nivel del mar tendrá un impacto importante en el Mar Caribe, sobre todo en las zonas terrestres de centroamerica cubriendo extensas areas costeras, toda la cuenca puede llegar a convertirse en un rosario de pequeñas montañas desapareciendo muchas de ellas.