La variedad de flora y fauna es destacable, y su microclima favorece la existencia de un ecosistema natural espectacular y de gran diversidad.
En 1990 las arribes fueron declaradas Zona de Especial Protección para las Aves.
Entre la gran variedad de fauna podemos destacar: la cigüeña negra, el buitre leonado, el alimoche, el águila real.
el águila perdicera, el milano real, el halcón peregrino, chova piquirroja, búho real, lobo, murciélago, zorro, jabalí, jineta, conejo, liebre, erizo, comadreja, garduña , lirón careto, el barbo común, boga, colmilleja, la pardilla y calandino, bermejuela, escallo, el lucio, carpín, carpa, gobio, tenca, gambusia, percasol, black-bass.
el tritón ibérico, el sapo partero ibérico, el sapo común, sapo corredor, tritón jaspeado, rana de san Antonio, la salamandra común, el conejo, la perdiz.
a salamanquesa común, el galápago europeo y el galápago leproso.
el bastardo y la culebra escalera entre otras especies.
Entre la flora también podemos enumerar: alcornoques, almeces, encinas, enebros, chumberas, jaras, piornos, retamas, tomillos, enebros, vid, olivos, naranjos, higueras, cerezos, limoneros.
Dentro del parque cabe destacar que se encuentra la extensión más grande de almezal de Europa.