Không chỉ là thắng cảnh, hồ còn góp phần rất lớn vào việc bảo vệ và cải tạo môi trường làm cho mùa hè nhiệt độ giảm từ 1 đến 2°C, tăng độ ẩm tuyệt đối vào mùa khô lên 20% và lượng mưa từ 1.700 đến 2.000 mm, tạo điều kiện cho thảm thực vật xanh tốt. Các dãy núi đá vôi đã tạo ra một hệ thống hang động rất đẹp trên hồ. Động Thủy Tiên, nằm trong lòng núi đá dài khoảng 100 m với những nhũ đá lấp lánh khi được chiếu sáng tạo ra muôn hình vạn trạng. Động Xuân Long nằm ẩn trong núi đá. Đi sâu vào trong động du khách không khỏi ngỡ ngàng trước những tượng đá tự nhiên kỳ lạ.
Núi Cao Biền là dãy núi lớn và dài nhất của thắng cảnh hồ Thác Bà, có thể đứng trên đỉnh núi phóng tầm mắt ngắm cảnh hồ chìm trong sương với vẻ đẹp lung linh huyền ảo. Khu vực hồ thuộc huyện Lục Yên lại có nhiều di tích lịch sử đền Đại Cại, hang Ma mút, chùa São, núi Vua Áo Đen... Tại đây các nhà khảo cổ học đã phát hiện ra những dấu vết của người Việt cổ.
Khu vực làng ven hồ vẫn giữ được nét hoang sơ cùng bản sắc văn hóa của các dân tộc Tày, Nùng, Mông, Dao, Phù Lá, Cao Lan... Nhiều lễ hội đặc sắc thường diễn ra như: Lễ hội mừng cơm mới của người Tày tổ chức vào ngày 9 tháng 10 âm lịch khi tiết trời sang thu, mùa thu hoạch lúa nếp đến, mùi thơm lan tỏa khắp bản làng. Trong đêm trăng sáng, lễ hội tưng bừng, trai gái hẹn hò nhau cùng giã cốm, rồi từng cặp nhảy múa với trang phục rất độc đáo. Lễ Tết nhảy của dân tộc Dao với các điệu múa miêu tả cuộc sống của cộng đồng, như cấy lúa, làm nương... với hình thức mang đậm nét dân gian.
