Halvøen Knudshoved strækker sig ud i Storebælt fra Nyborg og danner den nordlige afgrænsning af Nyborg Fjord. Området bestod tidligere af moræneøer, som strandvoldsdannelser gradvis har forbundet med hinanden og det fynske fastland. Mod syd afsluttes halvøen af et krumoddekompleks, der yder læ for den lille naturhavn Slipshavn.
På sydvestsiden af Knudshovedhalvøen ligger den offentlige skov Plantagen, som mod syd adskilles fra den privatejede Slipshavn Skov af golfbanen Sct. Knuds Golfklub. Her lå der tidligere et hedeareal, men det betragtes i dag som strandeng. Den yderste del af halvøen rummer bl.a. den ca. 23 ha store, lavvandede Østerø Sø, som ligger omgivet af vidtstrakte strandenge, der fortsætter ud til Slipshavn og videre op langs sydvestkysten.
På hele halvøen er der registreret mere end 300 forskellige arter af karplanter. Den største artsrigdom findes på strandengene, som er voksested for sjældenheder som tangurt, strandnellike og klitrose. En stor del af strandengene afgræsses for at forhindre tilgroning.
Insektlivet når også en stor mangfoldighed på halvøen, hvor der fx er registreret mere end 200 arter af biller. De tæller bl.a. den sjældne orangebrystet solbille samt markskarnbasse og en række forskellige møgbiller, der nyder godt af græssernes talrige efterladenskaber.
Fuglelivet når sin største artsrigdom i Østerø Sø og på de omkringliggende strandenge, hvor der er iagttaget mere end 220 forskellige arter. Området er af stor betydning som rasteplads og ynglested for en række ande- og vadefugle som grågås, taffeland, troldand, pibeand, krikand, strandskade, klyde, stor præstekrave, vibe, alm. ryle, hvidklire og rødben. Desuden trækker en del rovfugle, især musvåger, hen over halvøen om efteråret. I 2004 blev 210 ha af Knudshoved fredet. Derudover er Østerø Sø og dens omgivelser udpeget som habitatområde.