A tájvédelmi körzet Hódmezővásárhellyel egy vonalban, a Tisza bal partján található. A mártélyi táj a Tisza déli szakaszának talán legszebb vidéke: holtágak, morotvák, nedves rétek, rekettyések, mocsaras, tocsogós területek találhatóak itt a folyó kiszélesedő árterén. A Tisza és a gátak között elterülő hullámtér a Tisza szabályozása során, a 19. század végén alakult ki. A munkálatok során kubikgödrök sokaságából termelték ki a szükséges földet, s ennek nyomán ártéri táj alakult ki.
A tájvédelmi körzet növénytakarójára jellemző az ecsetpázsitos mocsárrét, a holtágakban tömeges állományokat alkotó sulyom, a békatutaj, rucaöröm, a különböző békaszőlők, a vízidara, s egy viszonylag ritka békalencseféle. A botolófűz, szürke- és fehérnyár elegyes erdők a magasabb fekvésű helyeken itt-ott előforduló kocsányos tölgyek mesterségesen alakított tájra emlékeztetnek.
A Mártélyi ártér zavartalanabb részein vadmacska és vidra él. A gerinctelen állatvilág legérdekesebb képviselője a tiszavirág.
Kulturális értékek
A folyó biztosította megélhetési lehetőségek már több ezer éve lakottá tették a Tisza e szakaszát is. Találtak itt új-kőkori leleteket, avar kori temetőt, szarmata település maradványait, Árpád-kori temetőt és XIV-XV. századból halászfalu maradványait is. A tájvédelmi körzet névadó települése Mártély már jó ideje kedvelt helye a festőknek is. A Hódmezővásárhelyi művésztelepről gyakran járt ide Tornyai János, Endre Béla, Kohán György. Több évtizede nyári képzőművész alkotótábor is működik a vízparton. 2005 novemberében avatta fel a hódmezővásárhelyi önkormányzat az "Ártári tanösvényt", amely a mártélyi holtág természeti értékeit mutatja be.