Con i suoi 60 km di lunghezza la Valle rappresenta un ecosistema estremamente ricco di biodiversità sul quale insistono ben due parchi, ovvero il Parco Naturale Alpi Marittime e il Parco Fluviale Gesso e Stura.
La parte del territorio vallivo compresa nel Parco delle Alpi Marittime insiste sul territorio del Comune di Aisone con particolare riferimento ai Valloni della Valletta e del Reduc. Ad Aisone sorge inoltre una struttura polivalente, la Taverna delle Grotte, centro visite e esercizio commerciale che permette a turisti e interessati di orientarsi su questa porzione di parco.
Il Parco Fluviale Gesso e Stura si sviluppa invece nella bassa Valle, dove la Stura di Demonte una volta raggiunta la pianura accoglie nel suo letto il torrente Gesso.
Esteso su oltre 4000 ettari di territorio, 60 km di fiume e quasi 100.000 abitanti il Parco fluviale Gesso e Stura rappresenta una cerniera di collegamento tra area montana e pianura. Comprende nel suo territorio i comuni di Borgo San Dalmazzo, Vignolo e Roccasparvera, ovvero alcuni dei comuni della Valle Stura che da secoli rappresentano una testa di ponte tra il territorio vallivo e la pianura pedemontana.