W parku znajdują się cztery rezerwaty przyrody, które obejmują przyrodniczo najcenniejsze fragmenty obszaru parku. Do zwiedzania udostępniony jest jedynie rez. Winnica.

Powierzchnia 1,54 ha. Celem ochrony jest zachowanie ze względów naukowych i dydaktycznych muraw i zarośli kserotermicznych. Ze względu na rzadkość występowania miejsc o takim ciepłolubnym charakterze, rezerwat ten stanowi rarytas w środkowej części kraju. Nawiązuje on do podobnych miejsc w dolinach innych dużych rzek Polski. Rezerwat obejmuje skarpę opadającą ku dolinie Warty o wystawie południowo - zachodniej. Teren rezerwatu jest przykładem sukcesji w kierunku zbiorowisk zaroślowych. Całość otoczona jest dość zwartą ścianą krzewów będącą barierą buforową dla znajdujących się wewnątrz muraw kserotermicznych. Jednak bujnie rozrastająca się tarnina i dereń świdwa (w mniejszym stopniu głóg jednoszyjkowy i szakłak) stanowią zagrożenie dla tych muraw. Z tego też powodu kilka razy w roku wycina się krzewy na określonej powierzchni, by główny cel ochrony - murawy, nie został zagłuszony. Jest to przykład prowadzenia tzw. ochrony czynnej, która polega na ingerowaniu człowieka w zjawiska przyrodnicze. Bez tej ingerencji rośliny kwiatowe szybko wyginęłyby. W przeszłości wycinka drzew i krzewów nie była potrzebna, gdyż rolę reduktora odgrywały zwierzęta domowe spasane w danym miejscu.

Aby w pełni poznać walory rezerwatu należy zwiedzić go kilkakrotnie w ciągu sezonu wegetacyjnego. Bogactwo gatunkowe kwitnących roślin czyni to miejsce atrakcyjnym od wiosny do jesieni. W prześwitach i w wyższych partiach skarpy rozwinęły się wspaniałe, bogate florystycznie murawy kserotermiczne, z których wiele gatunków rośnie także w runie zarośli. Na wschodnim stoku doliny o wysokości względnej 15 m (145-160 m n.p.m.), przy jego górnej krawędzi widoczne jest odsłonięcie wapieni i margli. Obiekt posiada wysokie walory naukowo - dydaktyczne związane z rzeźbą terenu i budową geologiczną. Stanowi również element ciągu krajobrazowego na dolinę Warty.
Geneza nazwy „Winnica” wywodzi się prawdopodobnie z Wielkopolski, gdzie oznacza ona pagórki, pola pozarastane przez zarośla, z których pozyskiwano gałązki na winniki - miotełki używane w łaźni. Pomimo niewielkiej powierzchni uroczyska, jego flora jest bardzo bogata. W rezerwacie udokumentowano występowanie 175 gatunków roślin naczyniowych i 6 gatunków mchów. Gatunkami ściśle chronionymi są: dziewięćsił bezłodygowy, aster gawędka, dzwonek boloński i syberyjski, częściowo pierwiosnka lekarska i kalina koralowa. Najwięcej jest tu gatunków rzadkich: ligustr pospolity, przytulia północna, dąbrówka kosmata, rumian żółty, pajęcznica gałęzista, bodziszek czerwony, pszeniec różowy, gorysz siny i pagórkowy, pięciornik siedmiolistkowy, kłosownica pierzasta, głowienka wielkokwiatowa, czyściec kosmaty, koniczyna dwukłosowa i długokłosowa.

Rezerwat udostępnia do zwiedzania ścieżka poprowadzona w jego środkowej i południowej części. Stanowi on część ścieżki przyrodniczo-dydaktycznej „Rezerwat Winnica - Starorzecze w Siemiechowie”.

Powierzchnia 34,93 ha, obejmuje kompleks bagien śródleśnych o dużej wartości przyrodniczej. Celem utworzenia jest ochrona dużej powierzchni torfowiska o charakterze przejściowym (czyli zasilanym wodą opadową 
i gruntową) oraz dobrze zachowanych biocenoz zespołów leśnych: olsu torfowcowego i porzeczkowego. Na obszarze torfowiska występuje wiele, liczebnie bardzo dużych populacji chronionych i rzadkich gatunków roślin i zwierząt. Dzięki temu miejsce to jest wyjątkowo cenne w skali nie tylko regionu ale i kraju. Rezerwat położony jest w widłach rzeki Warty i Widawki. Na terenie torfowiska występuje duże zróżnicowanie siedlisk, znajdujące odzwierciedlenie w bogactwie gatunkowym roślin. Udokumentowano tu występowanie 112 gatunków, wśród których 10% stanowią gatunki chronione: ściśle, m.in.: rosiczka długolistna i okrągłolistna, widłak jałowcowaty, torfowy i goździsty, grzybienie północne, bagno zwyczajne, paprotka zwyczajna; częściowo, m.in.: porzeczka czarna, kalina koralowa. Do gatunków rzadkich zaliczamy m.in.: modrzewnicę zwyczajną, czermień błotną, narecznicę szerokolistną, tojeść bukietową, borówkę bagienną. Fauna rezerwatu nie została szczegółowo poznana. Obszar rezerwatu jest szczególnie cenny jako stanowiska lęgowe dla ptaków, zwłaszcza żurawia i brodźca samotnego, miejsce rozmnażania płazów, matecznik dla ssaków bobrów i dzików. 
Jest to rezerwat, który można podziwiać oglądając go z zewnątrz. Wszelkie wchodzenie do środka jest niebezpieczne ze względu na zróżnicowaną grubość warstwy runa. Nie zawsze jest ona na tyle gruba by utrzymać ciężar człowieka. 

Powierzchnia 71,24 ha, obejmuje kompleks wyjątkowo dobrze zachowanych, naturalnych lasów niżowych Nizin Środkowopolskich. Bogata rzeźba terenu sprawia, że rezerwat jest urozmaicony pod względem siedliskowym. Występują w nim płaty grądu, boru wilgotnego i świeżego, olsu porzeczkowego, łęgu jesionowo-olszowego. Drzewostany tworzą ponad 100-letnie drzewa z dębem szypułkowym, brzozą brodawkowatą i licznym udziałem graba. Z płatami grądów sąsiadują duże powierzchnie borów mieszanych, których stare, dorodne drzewostany budują: sosna zwyczajna, świerk pospolity i brzoza brodawkowata. Obniżenia bardziej wilgotne i w niektórych miejscach żyźniejsze porastają lepiej lub gorzej wykształcone płaty olsów, łęgów i wilgotnych borów trzęślicowych. Na terenie rezerwatu udokumentowano występowanie 128 gatunków. Gatunki podlegające ochronie ścisłej, m.in.: widłak jałowcowaty 

i goździsty, kruszczyk szerokolistny, lilia złotogłów; podlegające ochronie częściowej to m.in.: kopytnik pospolity, bluszcz pospolity, kalina koralowa. Do gatunków rzadkich zaliczamy m.in.: wężymord niski, kokoryczka wielokwiatowa, narecznica grzebieniasta, śledziennica okrągłolistna, czworolist pospolity, kokoryczka wonna, sromotnik bezwstydny. Zaobserwowano tu 65 gatunków kręgowców, w tym 45 gatunków ptaków. Spotkać tu można rzekotkę drzewną - jedynego naszego nadrzewnego płaza, zaskrońca, żmiję zygzakowatą, padalca. Rezerwat sąsiaduje z Wartą, dlatego też widuje się tu również tracze nurogęsi, gągoły, piskliwce. 

Powierzchnia 8,26 ha, obejmuje obszar lasu ze śródleśnym kompleksem przejściowych i niskich torfowisk oraz eutroficznych bagien z udziałem licznych gatunków roślin rzadkich i chronionych. Rezerwat stanowi rozległe, zabagnione zagłębienie porośnięte lasem, zaroślami i szuwarami. Roślinność rosnąca tutaj tworzy ciągle niezbyt trwałe fazy sukcesji. Procesy przebiegają dynamiczne, bez wpływu człowieka: zamierające drzewa przewracają się tworząc wykroty, pojawiające się odnowienia to nowe pokolenie lasu. Na skutek tych procesów struktura roślinności ma tutaj naturalny, zbliżony do pierwotnego charakter. Podnosi to dodatkowo walory przyrodnicze tego obszaru. Na terenie rezerwatu odnotowano występowanie 105 gatunków roślin naczyniowych. Gatunkiem ściśle chronionym jest rosiczka okrągłolistna i bagno zwyczajne, częściowo kalina koralowa, a gatunkami zaliczanymi do rzadkich - rzęsa mniejsza, kosaciec żółty, siedmiopalecznik błotny, turzyca dzióbkowata. Bardzo zróżnicowany krajobraz sprzyja przebywaniu i rozrodowi wielu gatunków zwierząt. Można tu spotkać cyrankę, żurawia, borsuka, latem w ciągu dnia spotyka się jelenie.

Rezerwat jest niewielką, chronioną częścią większego obszaru bagien i podmokłych łąk, a przepływająca w pobliżu Grabia stanowi stałe źródło zasilania w wodę tego mało dostępnego dla człowieka obszaru.