Natur und Landschaft in der Gemeinde Lilienthal sind im Wesentlichen durch Hochmoor- und Marschgebiete geprägt.

Die Hochmoorgebiete befinden sich vorwiegend im Norden der Gemeinde. Als Teil der „Worpsweder Moore“ gehören sie zu den südlichen Randbereichen des großflächigen Teufelsmoorgebietes. Das Gebiet wird ganz überwiegend landwirtschaftlich als Grünland genutzt – oft gegliedert durch Gräben, Hecken oder Baumreihen. Stellenweise sind auch naturnahe Moorbirkenwälder oder kleinere Hochmoorreste, z. B. das 11 ha große Naturschutzgebiet „Westliche Hälfte des Langen Moores“, vorhanden.

Der Süden Lilienthals ist durch das Marschland der Wümme geprägt. Die flache und grundwassergeprägte Kulturlandschaft, von engmaschigen Grabennetzen durchzogen, wird großräumig als Wiesen- und Weideland genutzt. Insbesondere in dem ca. 30 km² großen St. Jürgensland ist dieser Landschaftstyp naturnah ausgeprägt und beeindruckt mit seiner Weite und Ruhe.

Im Osten des St. Jürgenslandes befindet sich mit dem Naturschutzgebiet „Truper Blänken“ ein ehemaliger Flachwassersee. Heute ist das Gewässer weitgehend verlandet und bietet mit seinen Sumpfbereichen und Erlenbruchwäldern einen wichtigen Lebensraum für zahlreiche seltene Tier- und Pflanzenarten.

Im Süden des St. Jürgenslandes verläuft die Wümme. Der gesamte Flussabschnitt in Lilienthal ist als Naturschutzgebiet ausgewiesen. Viele seltene Pflanzen und Tiere haben hier ihren Lebensraum.

In den Siedlungsbereichen des Gemeindegebietes sind vor allem die älteren Grün- und Gehölzflächen von hoher Bedeutung für den Naturhaushalt. So sind die über 200 Jahre alten Waldflächen des Butendieker Holz bzw. des Mittelholz im Ortszentrum als Landschaftsschutzgebiet ausgewiesen. Des Weiteren gelten zur Erhaltung einer naturnahen Umwelt und eines durchgrünten Ortsbildes in den Siedlungsbereichen verschiedene Vorschriften zum Baumschutz.