Kim Sơn có gần 18 km bờ biển đã tạo nên một vùng ven sinh thái rộng lớn, trù phú, sinh động với diện tích trên 105 ha nghìn ha. Đây là nơi sinh sống của khoảng 500 loài động thực vật thủy sinh, hơn 50 loài cây ngập mặn trên các bãi bồi cửa sông, 200 loài chim, trong đó có nhiều loài quý hiếm đã được ghi vào Sách Đỏ thế giới. ở đó còn có những đầm lầy mặn, bãi bồi, cửa sông, những cánh rừng ngập mặn trải ngút ngàn…, tạo cho du khách cảm giác thú vị rất riêng. Đứng trên những triền đê được đầu tư kiên cố vững chãi, nghe tiếng sóng ì oạp xô bờ để cảm nhận hơi thở mặn mòi từ biển sẽ gợi nhớ cho du khách về một thuở mà bước chân của doanh điền sứ Nguyễn Công Trứ về đây mở cõi, khai hoang, lấn biển… Ngày nay, vùng ven biển còn được tập trung khai thác, phát triển thành khu kinh tế triển vọng với thế mạnh về nuôi trồng thủy sản. Hệ sinh thái, đa dạng sinh học này đã đưa vùng ven biển trở thành bộ phận quan trọng, là vùng đệm và vùng chuyển tiếp của khu dự trữ sinh quyển thế giới đất ngập nước ven biển liên tỉnh châu thổ sông Hồng được UNESCO công nhận, đã tạo thuận lợi cho loại hình du lịch nghiên cứu khoa học, du lịch sinh thái phát triển.
Cách bờ biển khoảng 5 km, Kim Sơn còn có Cồn Nổi, diện tích nổi trên 500 ha. Cồn Nổi xa mờ, ẩn hiện và huyền ảo trong khói sóng trước mắt du khách khi du ngoạn trên tàu thuyền từ cửa Đáy. Lại gần, Cồn thật đẹp, lãng mạn và hoang sơ. Cồn có bờ bãi rộng mênh mông, độ thoải nông, cát vàng sạch, mịn, sóng lớn, nước trong xanh… có thể hình thành một bãi tắm lý tưởng trong mùa hạ.
Thanh Thủy