Het Paterswoldsemeer wordt door z'n ligging bij de stad Groningen veel gebruikt voor recreatie, maar de kwaliteit van het zwemwater laat vaak nog te wensen over. Aan de oostoever van het meer heeft de provincie Groningen een gebied aangewezen als onderdeel van het Natuurnetwerk Nederland. In Drenthe, aan de westkant van het Paterswoldsemeer, ligt het uitgestrekte natuurgebied De Onlanden. Ten zuiden van het Paterswoldsemeer liggen, in het grensgebied van Groningen en Drenthe, de polders Oosterland en Lappenvoort. Die worden ook als natuurgebied ingericht.
De oostoever van het Paterswoldsemeer wordt natuurvriendelijk ingericht om de uitwisseling van flora en fauna tussen De Onlanden en het Oosterland/Lappenvoort te verbeteren. De provincie Groningen werkt hierbij nauw samen met het Meerschap Paterswolde (met daarin de gemeente Groningen) en de waterschappen Noorderzijlvest en Hunze en Aa's. De inrichting van de oostoever wordt integraal aangepakt. Aan de ene kant wordt de oever een ecologische verbinding, aan de andere kant draagt de inrichting van de oever ook bij aan het verbeteren van de waterkwaliteit van het meer.
In het project Meerweg wordt een verbinding aangelegd tussen de Drentsche Aa (in het Oosterland) en het Paterswoldsemeer. Zo wordt er schoon beekwater uit de Drentsche Aa aangevoerd en hoeft er geen water meer uit het Noord-Willemskanaal te worden gehaald.
Aan de oostoever is in 2019 de inrichting van polder Lage Wal afgerond. Bij deze inrichting is langs het meer een natuurvriendelijke oever aangelegd en is het meer met de aangrenzende polder verbonden. Ook deze inrichting draag bij aan het verbeteren van de waterkwaliteit van het Paterswoldsemeer.