Гидроресурсы округа представлены крупными реками и многочисленными озерами. Через его территорию проложил русло Енисей (протяженность в границах округа – 550 км). Другие реки Таймыра также весьма значительны: Хатанга (с притоками Хета и Котуй), Пясина (с притоком Дудыпта), Верхняя и Нижняя Таймыра, Попигай.

Из озер выделяется Таймыр (площадь – 4,5 тыс. км^2, длина – 250 км) – самое крупное после Байкала озеро Сибири. Как и в Байкал, в него втекает множество рек, а вытекает только одна – Нижняя Таймыра. Другие крупные озера – Пясино, Глубокое, Лама, Кета и Хантайское.

В округе распо ложено три государственных природных заповедника: Таймырский биосферный, созданный в 1979 г. (статус биосферного резерва ЮНЕСКО), Путоранский (1988) и Большой Арктический (1993) – самый большой заповедник России. В Таймырском и Путоранском заповедниках есть охранные зоны. Кроме этого, существует государственный природный заказник Североземельский и природный заказник окружного значения Бреховские острова, созданный в 1999 г. Заповедники занимают 10,8 % территории округа.

Округ делится на арктическую пустыню, тундру, лесотундру и крайнюю северную тайгу.

Арктическая пустыня почти лишена растительности. Здесь нет кустарников, редко встречаются лишайники и мхи. Далеко к югу простирается кустарниковая тундра с обширными моховыми и лишайниковыми площадями, а также отдельными островками деревьев и боров – своего рода реликтовых лесов.

В жесточайших климатических условиях Таймыра в бассейне реки Хатанга, в урочище Ары-Mас, находится самая северная граница леса в мире.

На юге округа в основном преобладает лесотундра со значительными массивами леса, главным образом, из представителей даурской лиственницы, ели, сосны и березы.

Животный мир в видовом отношении не богат, однако каждый вид здесь, как правило, многочислен.

В таймырской тундре и на островах округа обитают 36 видов млекопитающих и 87 видов птиц. Одни животные живут в Арктике круглый год, другие появляются в определенный сезон. Наиболее дальние миграции совершают северные олени (длина миграционных путей до 800 км).

Из пушных зверей водятся белый песец, горностай. С наступлением холодов откочевывают в лесотундру таймырские зайцы-беляки (самые крупные зайцы на земле – 6,5 кг и более).

Крупные хищники представлены белым и бурым медведями, а также полярным волком. К редким охраняемым животным относится белый медведь и путаранский снежный баран.

Самая подвижная группа животных – птицы. Они весной и осенью совершают большие перелеты. Так, например, полярная крячка зимует у берегов Антарктиды, а некоторые кулики, гнездящиеся на Таймыре, зимуют в Австралии и Южной Африке.

Птицы прилетают сюда из более теплых краев лишь с наступлением весны. Острова и арктические побережья заселяют, образуя птичьи базары, белые чайки, чайки, моевки, бургомистры, толстоклювые кайры, люрики.

В тундре гнездятся различные виды уток и гусей, среди которых есть самый миниатюрный гусь (редкая птица) – краснозобая казарка. Украшение северной природы – лебеди (малый тундряной и лебедь-кликун). Эти крупные белоснежные птицы прилетают на Таймыр в начале июня. А наиболее характерные обитатели тундры – белая сова, полярная и тундровая куропатки. Эти птицы не покидают Таймыр.

Реки и озера богаты ценными видами рыб. В их числе осетр, многочисленные лососевые (муксун, нельма, щокур или чир, омуль, сиг, сырок, ряпушка). В Енисейском заливе и прибрежных морях водятся и белухи.

В арктической пустыне обитают шесть видов морских животных: лаптевский морж (эндемик), морской заяц, гренландский тюлень, кольчатая нерпа, белуха и редчайшее китообразное животное – нарвал.

В 1974–1975 гг. фауна Таймыра пополнилась новым экзотическим видом. Из Канады и США на полуостров доставлены 30 мускусных овцебыков. Эти животные – современники мамонтов – в далеком прошлом обитали на Таймыре, что подтверждается многочисленными палеонтологическими находками. До наших дней этот вид сохранился лишь в северных районах Канады и Гренландии. Животные хорошо адаптировались на Таймыре.

Почти вся территория Таймыра находится в зоне сурового климата. Средняя многолетняя температура января до -35 °C. Средняя суточная температура воздуха ниже -30 °C бывает до 82 дней в году. Средний из абсолютных годовых минимумов температуры воздуха -55 °C.

1601. Основан город Мангазея на тюменском Севере. Русские стали заселять Таймыр. Появились поселки с оседлым населением: Хантайка, Хатанга, Волочанка.