該區動物資源為河南最豐富的地區之一,尤為大中型獸類繁多。據調查統計,陸棲脊椎動物資源在200種以上,其中國家重點保護動物十六種,獸類有金錢豹、金貓、大鴇等,鳥類有紅腹錦雞、勺雞、鳶。兩棲爬行類有:蝮蛇、菜花烙鐵頭、玉錦蛇、黑眉錦蛇、烏梢蛇和蛙類等。
該保護區是秦嶺特有植物在河南分布的集中地。秦嶺特有植物在河南分布有54種,在該區內分布有43種,占秦嶺特有植物在河南公布種的77%。蕨類植物有秦嶺蹄蓋蕨、寶興鐵角蕨、陝西鱗毛蕨、陝西假芎蕨四種。裸子植物有秦嶺冷杉1種;被子植物有太白韭、秦嶺翠雀、秦嶺鐵線蓮、甘肅山楂等37種。秦嶺紅杉、太白虎耳草、秦嶺黨參、黃瑞香等11種植物是河南唯一的分布地區,這對研究河南植物起源及區系演化關係有重要價值。
該保護區是河南特有植物主要產區之一。據初步統計,河南特有植物184種,在小秦嶺分布有60種,占全省特有植物的34%,如河南蹄蓋蕨、嵩縣岩蕨、河南嵩、河南先嵩等,是我省特植物資源的寶庫。