Evropsky významná lokalita (EVL) Vrbenské rybníky byla na seznam evropsky významných lokalit zařazena nařízením vlády 132/2005 Sb. Byla vyhlášena za účelem ochrany evropsky významných přírodních stanovišť typu přirozené eutrofní vodní nádrže a bezkolencové louky a kvůli populacím evropsky významných druhů kuňky obecné (Bombina bombina) a páchníka hnědého (Osmoderma eremita). EVL leží v těsné blízkosti severozápadního okraje města České Budějovice v nadmořské výšce přibližně 380 – 390 m n. m. Jádro území zahrnující 4 velké rybníky (Starý Vrbenský, Nový Vrbenský, Domin a Černiš) a plochy přilehlých lesů, mokřadů a luk je chráněno jako rezervace již od roku 1990.

Přirozené eutrofní vodní nádrže s odpovídající vegetací jakožto předmět ochrany zdejší EVL představuje soustava rybníků. Vegetace vodních makrofyt je v současné době vyvinuta nejlépe v rybníku Šnejdlík, menším rybníku u západní hranice. Roste zde stabilní a početná populace plavínu štítnatého (Nymphoides peltata). Plavín je vodní rostlina nápadná plovoucími listy na hladině a zlatožlutými květy, které na začátku léta vykvétají nad hladinou a mají korunní lístky na okraji dřípeně brvité. V minulosti byly zdejší rybníky bohatým nalezištěm kotvice plovoucí (Trapa natans), vodní rostliny s plovoucí růžicí kosníkovitých listů a drobnými bílými květy. Nejzajímavější částí kotvice jsou plody ve tvaru rohatých oříšků, připomínajících kotvu. V současnosti se zde kotvice vyskytuje jen vzácně. Oba jmenované druhy jsou zákonem chráněné. Na březích rybníků roste několik druhů zajímavějších ostřic. Nejmohutnější z nich je ostřice vyvýšená (Carex elata), vytvářející na okraji břehu veliké trsy. Nápadná je také ostřice nedošáchor (Carex pseudocyperus) s velikými nicími samičími klásky. Zobánky mošniček této ostřice jsou tak tuhé a ostré, že při stisknutí rukou píchají. Nenápadná je ostřice šáchorovitá (Carex bohemica) s květenstvím staženým do strboulu. Všechny tři jmenované druhy ostřic jsou evidované červeným seznamem. V mělké vodě na okraji rybníků roste vzácně zvláště chráněná vrbina kytkokvětá (Lysimachia thyrsiflora), která kvete žlutě na přelomu května a června v hustých úžlabních hroznech. Pozoruhodným prvkem vegetace jsou hráze rybníků s mohutnými duby (Quercus robur). V podrostu je hojná bíle kvetoucí silenka nící (Silene nutans) nebo červeně kvetoucí jetel prostřední (Trifolium medium). Vzácnější je bíle kvetoucí jetel horský (Trifolium montanum).

Bezkolencové louky jsou dalším z předmětů ochrany. Nacházejí se zejména v centrální části území mezi rybníky a jsou vegetačně velmi bohaté. Jejich spektrum je nejpestřejší koncem května, kdy většina druhů kvete. Na první pohled zaujme prstnatec májový (Dactylorhiza majalis) s hustým klasovitým květenstvím červenofialových květů, suchopýr úzkolistý (Eriophorum angustifolium), jehož klásky s bílým chmýrem vypadají jako malé chomáčky vaty, nebo žluťucha lesklá (Thalictrum lucidum), kolem jednoho metru vysoká rostlina s hustou latou drobných žlutobílých květů, z nichž nejnápadnější jsou dlouhé tyčinky. Typickými prvky zdejších luk je celá škála ostřic nebo svízel severní (Galium boreale), který má jako jeden z mála svízelů listy ve čtyřčetném přeslenu. Na podzim v loukách fialově kvete ocún jesenní (Colchicum autumnale), rostlina v jižních Čechách poměrně vzácná.

Ačkoliv není předmětem ochrany, vegetačně unikátní je rozsáhlý komplex bažinných olšin nad jižním břehem rybníka Černiš. V podrostu přežívají nevelké populace vzácných rostlin jako žebratka bahenní (Hottonia palustris) s peřenosečnými listy a květenstvím něžných bílých květů, ďáblík bahenní (Calla palustris) s květenstvím obaleným toulcem bílé barvy, nebo dvě vzácné kapradiny, a to kapraď hřebenitá (Dryopteris cristata) a kapradiník bažinný (Thelypteris palustris).

Předmět ochrany EVL páchník hnědý (Osmoderma eremita) je zavalitý hnědočerný brouk, který obývá dutiny starých listnatých stromů, ale díky skrytému způsobu života bývá jen zřídka zastižen. Jeho larvy se zde v průběhu 3-4 roky dlouhého vývoje živí trouchnivějícím dřevem, ale svůj rodný strom obvykle neopouští ani jako dospělci. Tento druh má proto jen velice omezenou schopnost šíření na nová území a je tak velice citlivý na změny nebo ztrátu přirozeného prostředí. Zdejší populace tohoto vzácného druhu brouka je soustředěna v dubech na hrázích rybníků Starý a Nový Vrbenský, Domin a Černiš, jinde se vyskytuje jen ojediněle.

Další předmět ochrany, žába kuňka obecná (Bombina bombina) je nevelká žabka s tmavým hřbetem a s oranžovo – černě skvrnitým bříškem. Je to naše nejjedovatější žába, která zbarvením spodní strany těla varuje predátory před svou nepoživatelností. V ohrožení propíná tělo jako luk a vyvrací končetiny nahoru v tzv. kuňčím reflexu, čímž vystavuje nápadnou spodinu těla na odiv. Těžištěm jejího výskytu je oblast tůní na bývalém vojenském cvičišti v jihovýchodním výběžku EVL a širší okolí Velkého Vávrovského rybníka.

Ostatní druhy nejsou sice přímo předměty ochrany zdejší EVL, ale z hlediska ochrany přírody je jejich výskyt pozoruhodný. Velice pestrá je fauna zdejších obojživelníků. V tůních žijí dva druhy čolků, a to běžnější čolek obecný (Triturus vulgaris) a vzácnější čolek velký (Triturus cristatus). Z žab zde kromě již výše popsané kuňky obecné žije hojně ropucha obecná (Bufo bufo), zavalitá krátkonohá žába s hnědou bradavičnatou kůží, a skokan štíhlý (Rana dalmatina) z ohruhu „hnědých skokanů“. Tyto dva druhy zde mají populace čítající tisíce jedinců. V rybnících jsou poměrně hojní zástupci „zelených“ skokanů, a to skokan skřehotavý (Pelophylax ridibundus = Rana ridibunda) a skokan zelený (Pelophylax esculentus = Rana kl. esculenta). Početná je také rosnička zelená (Hyla arborea), drobná žabka se zřetelnými přísavkami na prstech. Ty jí pomáhají udržet se na vegetaci, kde tráví většinu času. Vzácně se zde vyskytuje skokan ostronosý (Rana arvalis), jehož samci jsou časně na jaře v období rozmnožování překrásně modře zbarveni. Všechny jmenované druhy obojživelníků jsou zákonem chráněné.

Z plazů zde hojně žije ještěrka obecná (Lacerta agilis), kterou najdete především na lokalitě bývalého vojenského cvičiště, stejně jako beznohý ještěr slepýš křehký (Anguis fragilis). Na celém území EVL se vyskytuje štíhlý nejedovatý had užovka obojková (Natrix natrix), nápadná žlutavými skvrnami za hlavou. Užovka dokáže výborně plavat a její potravou jsou převážně obojživelníci. Všechny jmenované druhy plazů jsou rovněž zákonem chráněné.

EVL Vrbenské rybníky mají zcela zásadní význam z hlediska ochrany diverzity ptactva. Žije zde přes 70 druhů ptáků, z nichž čtvrtina je zákonem chráněných. Nejvýznamnější složkou místní avifauny jsou vodní ptáci, pro které představuje zdejší rybniční soustava důležité hnízdiště a zimoviště. K vzácnějším druhům patří například zrzohlávka rudozobá (Netta rufina), dále se vyskytují husa velká (Anser anser), kachna divoká (Anas platyrhynchos), kopřivka obecná (Anas strepera), lyska černá (Fulica atra), polák chocholačka (Aythya fuligula), polák velký (Aythya ferina), potápka černokrká (Podiceps nigricollis), potápka roháč (Podiceps cristatus), volavka bílá (Ardea alba), volavka popelavá (Ardea cinerea) aj.