Fauville-en-Caux se caractérise par une biodiversité ordinaire. Cette biodiversité se concentre principalement dans les haies, les mares, les pelouses calcaires, talus... Le PLU de la commune a veillé à les mettre en valeur et ainsi à les protéger.

Par ailleurs, les services techniques de la mairie ont réduit progressivement l'usage de produits phytosanitaires chimiques qui empoisonnent notamment les abeilles et les insectes pollinisateurs, jusqu'à la suppression complète dans le cadre du plan de désherbage des espaces publiques. La commune déléguée a obtenu le label «Zéro Phyto», reconnu par l'agence de l'eau en 2017.

Pendant 26 ans, la commune de Fauville-en-Caux a organisé les éditions « d'un bébé, un arbre », qui consistait à planter un arbre pour chaque naissance. Ces opérations ont permis de d'augmenter la population d'arbres de plus de 593 arbres, de différentes essences, sur l'ensemble du territoire de la commune de Fauville-en -Caux.

Avec un traitement biologique pour rendre les eaux propres à la nature
 
 L'usine de traitement d'une capacité de 1350 m³/jour, applique une méthode dite «à boues activées» mettant en oeuvre un procédé biologique pour le traitement des eaux usées. Cette technique est particulièrement appropriée pour des eaux usées domestiques. Cette station dispose d'une capacité de 5.900 équivalents habitant soit près de 3 fois la capacité de l'ancienne station. 

La station traite les eaux usées en plusieurs étapes ; à chaque étape le dispositif est conçu pour extraire progressivement les différents polluants contenus dans les eaux.
La maîtrise des nuisances olfactives est également innovante : le process permet, outre les pré-traitements classiques, de collecter l'air vicié  pour le traiter sur un filtre biologique végétalisé permettant d'aboutir à une véritable désodorisation dite verticale. Quant aux boues, elles sont déshydratées de façon naturelle sur des lits plantés de roseaux. La plateforme nationale « Plantes&Cités » assure la conduite de cette expérimentation.
 
 Par ailleurs, la commune de Fauville-en-caux, en tant que maître d'ouvrage, a souhaité sensibiliser ses administrés sur l'engagement de la collectivité pour améliorer et limiter les rejets dans l'environnement. Les ouvrages sont visibles par tous grâce à la réalisation d'un parcours didactique prévu en amont du projet par le groupement de maîtrise d'œuvre. Ces entreprises ont ainsi accompagné la commune de Fauville-en-Caux dans sa communication auprès du public avec des panneaux explicatifs accessibles dès le centre ville, destinés à informer et sensibiliser les visiteurs sur le process de traitement des eaux. Ce circuit a été prolongé pour inclure l'usine d'eau potable.

L'esthétique des ouvrages a été privilégiée. L'architecte a conservé la forme circulaire pour la réalisation des locaux techniques. Les aménagements paysagers sont particulièrement soignés avec le souci de s'intégrer au paysage local. Dès la conception, il avait été également prévu que l'entretien des aires d'infiltration d'une superficie totale de 18.000 m² soit réalisé par des moutons.
 
 Les solutions mises en œuvre sur la station de Fauville en Caux démontrent la volonté de la commune de préserver les milieux naturels et la ressource en eau sur le territoire.

« Disposer des meilleures installations pour traiter des eaux usées produites par les activités économiques et domestiques pour les rendre dans un état soutenable au milieu naturel, voilà résumé tout le programme de ces aménagements, inscrit a l'Agenda 21 de la Commune »
 
Jean-Marc Vasse,
Maire de Terres-de-Caux.

La commune de Fauville-en-caux présente sur son territoire des risques naturels tels que les inondations et effondrements, de terrains, ainsi que des risques technologiques en raison de la présence d'Installations Classées pour la Protection de l'environnement (ICPE) et de Transport de Matières Dangereuses sur certains axes routiers.

Les inondations sont gérées par le Syndicat Mixte de Bassin Versant de la Valmont pour les études hydrauliques et par Caux Seine Agglo pour les travaux d'aménagement. Des bassins de rétention des eaux pluviales urbaines ont été réalisés sur la commune, notamment rue de Caux, rue du Bois, rue de la Ferme et auprès du stade.

D'autre part, les indices de cavités souterraines ont été relevés par le CEREMA, puis reportés sur le plan de zonage du PLU, il en est fait de même pour les zones inondables.

En 2009, la commune s'est dotée d'un Plan Communal de Sauvegarde qui lui assure désormais une capacité à gérer les risques.