Vernegrunnlag: Størrelse og beliggenhet sentralt på Vestlandet, sør for Sognefjorden. Vassdragets elver, vann og våtmarksområder hører til et variert og kontrastrikt landskap som omfatter høyfjell, dalsider og daler/lavland. Elveløpsformer, isavsmeltingsformer, botanikk, landfauna og vannfauna inngår som viktige deler av naturmangfoldet. Store kulturminneverdier. Viktig for friluftslivet.

Fossestryk i Raundalsvassdraget. Foto: Jon Arne Eie)

Vassdraget ligger mellom indre del av Sognefjorden og Hardangerfjorden. Vossa har utløp til Veafjorden, nordøst for Bergen. Vernet gjelder til Vossos utløp i Vangsvatnet ved tettstedet Voss. 

Vernet av Vossavassdraget omfatter Strondaelva i nord, Raundalselva i øst og Bordalselv i sør, dvs. Vossavassdraget ovenfor Vangsvatn. Strondaelva og Raundalselva renner sammen ved Voss like før utløp i østenden av Vangsvatnet. 

Strondaelva kommer fra Vikafjellet og Uppheimsvatn (330 moh.). Fra Vikafjellet renner elva bratt ned i Kvassdalen, en smal v-formet dal med bratte dalsider. Elva renner videre inn i den åpnere Myrkdalen med Myrkdalsvatn (230 moh.). Nedenfor Vinje er dalføret åpent og elva renner rolig via det 3 km lange Lønavatnet, som er feltets største innsjø, til Vangsvatnet (47 moh.). Rett før vatnet kommer et sidevassdrag fra vest, med den kjente Tvindefossen, lett synlig fra riksveien.
Raundalselva kommer fra fjelltraktene ved Mjølfjell. Her ligger flere små fjellvann og topper opp i ... moh. Herfra renner en rekke sideelver fra relativt flate dalføre som Rjoandalen, Ljosdalen, Uppsetdalen og Slondalen. Raundalen er trang med bratte dalsider. Elva renner for det meste i fosser og stryk, ofte gjennom trange gjel.
Bordalselva drenerer fjellområdene mellom Voss og Hardangerfjorden. Dalen er hengende til hoveddalføret, og det meste av området ligger høyere enn 350 moh.

Vossovassdraget er geofaglig verdifullt. Topografisk er nedbørfeltet variert med høyfjell og lavland, med brede daler hvor elva renner rolig og gjennom flere større og mindre vatn, og trange daler hvor elva går i fosser og stryk. Til de største elvene renner en rekke sideelver som er verdifulle bidrag til vassdragets mangfold. Berggrunnen består av omdannet fyllitt og skyvedekkebergarter og det er stor variasjon i kvartære avsetninger og former. Avsetningene spenner over et langt tidsrom og bidrar til store variasjoner i dagens landskap. I Vinjedalen er det f.eks. funnet sedimenter som ble avsatt under siste mellomistid, og flere steder ligger avsetninger som bidrar til å rekonstruere isavsmeltningen fra siste istid. Blant annet finnes sedimenter og strandnivåer fra en bredemt sjø ved Vinje, og setenivåer fra bredemte sjøer i Stordalen.

Nedbørfeltet viser en stort mangfold knyttet til alle fagfelt. Naturlandskapet er svært variert. F.eks. finnes store fjordsjøer som Vangsvatn omgitt av jordbruksland, små næringsrike lavlandvatn og kalde næringsfattige høyfjellsvann.

Vosso har en lang lakseførende strekning og var lenge blant de beste lakselver i Hordaland. I Vangsvatn er det et komersielt fiske etter røye.
Store faglige interesser er knyttet til delta‑ og våtmarkssystemer i Strondavassdraget. Fuglelivet her tilhører det rikeste på Vestlandet. 
Gjennom mange år har det fra Universitetene i Oslo og Bergen vært drevet omfattende undersøkelser, særlig av fisk og annet liv i ferskvann.

Flere funn fra jernalderen viser at mennesker har holdt til i nedre deler av nedbørfeltet langt tilbake i tida. Vassdraget er rikt på gamle bygningsmiljøer. I dag er dalbunnene i vassdragene sterkt kulturpåvirket og befolkningstettheten er relativt stor.

Vossavassdraget er et av de få tilnærmet uregulerte større vassdrag på Vestlandet. Øvre deler er lite påvirket av tekniske inngrep. Vassdraget grenser til de også vassdragsvernede nedbørfeltene Nærøydalselvi og Undredalselvi i nord, Flåmselvi i øst og Granvinvassdraget i sør. I nordøst ligger Nærøyfjorden landskapsvernområde, og en liten del av Stølsheimen landskapsvernområde går inn i feltet i nordvest. I øst ligger Grånosmyrane naturreservat. Ved innløpet til Lønavatnet ligger Lønaøyane naturreservat og sør for vannet ligger Håmyrane naturreservat.

I St.prp. nr 89 (1984-85) tilrår Olje og energidepartementet varig vern av vassdraget og uttaler at "vassdraget inneholder store verneverdier både for vilt- og fiskeinteresser, friluftsliv, kulturminner og naturvitenskap. Ved å gi både Vosso, Flåm, og Undredalsvassdraget varig vern, vil en bevare et større sammenhengende natur- og friluftsområde".