Vernegrunnlag: Urørthet. Vassdragets elver og vann er sentrale deler av et variert og kontrastrikt dal-, fjord- og fjellandskap. Kort avstand mellom høyfjell og utløp i fjord. Fine, markerte elveløp og flere vann i ulike høydelag dominerer. Hesjedalsfossen er godt kjent. Elveløpsformer med tilhørende aktive prosesser og biologisk mangfold inngår som viktige deler av naturmangfoldet. Store kulturminneverdier. Viktig for friluftslivet.  

Hesjedalsvassdraget drenerer mot vest til Eidsfjorden, en forlengelse av Veafjorden innerst i Sørfjorden.

Vassdraget er omkranset av fjellområder i nord, øst, sør, og er typisk hengende til indre Osterfjorden. Nedbørfeltet når opp i 1114 moh. og vassdraget inngår som en del av et variert fjord-, dal og fjellandskap. Elvene Straumselvi og Øyadalselvi drenerer begge flere vann i ulike høydenivåer. Etter samløpet mellom disse ligger ytterligere tre vann etter hverandre 2-3 km nedover dalen. Disse utgjør flate innsjølandskap og står i stor kontrast til landskapet ovenfor. Gjennom Hesjedalsfossen faller elva bratt ned til fjorden. Feltet har mindre løsmasser enn Øvstedalsvassdraget i øst, men stedvis finnes godt utviklede elvesletter. Fluviale prosesser er aktive i et elveløp uten inngrep. Det bratte landskapet medfører også aktive skredprosesser.

Vassdraget har prioriterte naturtyper som gammel skog og fossesprøytsoner. Floraen og fuglefaunaen er typisk for området.

Det er store kulturminneinteresser langs vassdraget og mange av kulturminnene har en nær visuell, funksjonell og topografisk tilknytning til vassdraget.

Utenom jordbrukslandskapet med tilhørende anlegg er det lite tekniske inngrep. Enkelte veier krysser selve vassdragsstrengen. Friluftslivet er knyttet til tradisjonell bruk, mye brukt lokalt og av hytteeiere.