保护区为华北植物区系向内蒙古植物区系过渡地带,既有华北区系植物类型,又有内蒙古区系植物类型,既有原生植物类型的零星分布,又有半干旱、半湿润季风候下的森林草原和草甸草原植被。保护区内共有植物98科768种。国家二级重点保护野生植物有黄檗、紫椴、野大豆等。
保护区处于华北动物地理区和蒙新动物地理区的交汇地带,动物资源具有两区交汇过渡特点。共有脊椎动物388种,其中鱼类30种、两栖类5种、爬行类15种、鸟类246种、兽类38种,隶属5纲27目67科。国家级一级重点野生动物有金雕、大鸨,国家二级重点保护野生动物有大天鹅、鸳鸯等33种。
保护区的建立使森林生态和野生动植物资源得到有效地保护,生态功能不断加强,生物物种资源不断丰富,涵养水源能力得到充分发挥。