Fabrice Nicolino n'a jamais distingué ses activités professionnelles et son engagement écologiste.
Il a longtemps mené des enquêtes de fond qui l'ont entraîné très loin - jusqu'à certains procès - aux côtés de gens victimes de telle ou telle décision humaine. Ce fut le cas notamment pour la décharge de Montchanin (un million de tonnes de déchets toxiques déposés au ras des maisons de cette petite ville de Bourgogne), les paysans du Bangladesh menacés par un projet d'endiguement made in France, les barrages sur la Loire (1988-1994), la vallée du Somport, la question des prédateurs comme le loup ou l'ours en France.
Depuis quelques années, il a choisi d'écrire des essais dans lesquels il va aussi loin que possible dans la dénonciation des pouvoirs en place. Son livre La faim, la bagnole, le blé et nous dénonce l'utilisation de carburants produits par les végétaux et les plantes alimentaires de base qui conduit à une véritable tragédie planétaire : déforestation, usage de pesticides et famine mondiale ; Pesticides raconte l'histoire de l'usage des produits chimiques en agriculture depuis 1945 et ses ravages ; dans Bidoche, il parle de l'industrie de la viande et ses dérives ; dans son dernier livre, Qui a tué l'écologie, il s'élève contre
« cette nouvelle écologie douce » qui, selon lui, fait perdre des années précieuses aux combats urgents à mener…
Fin 2010, il est celui qui a alerté sur « les gaz de schistes », le nouvel « or noir » emprisonné dans les couches géologiques à 2 000 à 3 000 mètres de profondeur. Alors que le procédé d'extraction fait déjà des dégâts avérés sur l'environnement aux USA, l'État français a délivré plusieurs permis d'exploitation à des entreprises, sans concertation avec les citoyens…