Die starken Meereseinflüsse sorgen in der Region für ein relativ ausgeglichenes Klima mit milden Wintermonaten, in denen Zugvögel Zuflucht in den Buchten von San Pablo und San Francisco finden. Nicht urbanisierte Gebiete entlang des Meerbusens sind geprägt von salzhaltigen Sümpfen und morastigen Böden. Zahlreiche gefährdete Tierarten haben sich in die Bucht von San Pablo zurückgezogen.
Große Teile des nördlichen Ufers der Bucht stehen unter Naturschutz. An den Küsten gibt es vereinzelt auch Strände sowie kleinere Ankerplätze für Boote.
