为了更好地保护好墩头湾周围的海洋生态环境，二十一世纪初期，东方市对墩头湾进行了多项海洋生态保护修复项目，诸如海洋生态保护修复项目（罗带河口段、通天河口段、墩头湾砂质海岸及珊瑚礁岸段、马岭河口段)的研究专题工作，以及墩头湾珊瑚礁生态保护修复项目，这些项目的实施有助于保护和恢复墩头湾的海洋生态环境，进而促进各类海洋生物资源的可持续利用和发展。
东方市墩头湾的海洋生态保护修复项目，是公元二十一世纪的2022年由国家财政部、自然资源部海洋生态保护修复专项资金支持的项目之一。该项目位于墩头湾北黎河以南大约30km海域，修复面积达到23公顷，包括修复珊瑚礁面积10公顷、种植珊瑚礁面积10公顷、珊瑚苗圃区3公顷。主要建设内容包括珊瑚礁修复、珊瑚种植以及建设珊瑚礁保护监测平台系统，旨在保护和恢复墩头湾的海洋生态系统。
东方市墩头湾的海洋生物多样性生态环境丰富且独特，这包括独特的红树林生态系统、丰富的鲸豚类动物，以及积极的生态系统修复和保护措施。这些主要是以下几个类型:1红树林生态系统：红树林在东方市大约有3000多亩，为大量的鱼、虾、蟹、水禽和候鸟提供了栖息和觅食的场所。红树林生态系统具有热带、亚热带河口地区湿地生态系统的典型特征，以及特殊的咸淡水交迭的生态环境，蕴藏着丰富的生物资源和物种多样性。2鲸豚类动物：在墩头湾附近的海洋中，发现了大量鲸豚类动物，如弗氏海豚、糙齿海豚等。这些发现展现了该地区海洋生物的多样性，尤其是鲸豚类动物的丰富性。3生态系统修复和保护：海南省致力于生态系统的修复和保护，包括海岸线整治、湿地修复、水土流失治理等工程。三亚蜈支洲岛海域的海洋牧场是海南首个国家级海洋牧场示范区，投入了大