В Забайкальском национальном парке находится более 10 тысяч гектаров особо ценных растительных сообществ. Это сосновые, кедровые и пихтовые леса в возрасте 200 лет и старше. В составе флоры много эндемичных, редких и реликтовых растений. Особый интерес, как редкий вид на западной границе своего ареала, представляет чозения. По предварительным оценкам флора парка составляет 977 видов и подвидов сосудистых растений. Здесь отмечены местообитания многих видов, занесённых в Красные книги Бурятии и России. Это такие виды как венерин башмачок крупноцветковый, луговик Турчанинова, бородиния крупнолистная, родиола розовая, калипсо луковичная, лобария лёгочная и другие. Территорию Забайкальского национального парка населяют типичные сибирские звери: медведь, волк, лисица, рысь, соболь, выдра, росомаха, лось, кабарга, белка, бурундук, ондатра, заяц-беляк. Из птиц обычны: каменный глухарь, рябчик, кряква, серебристая чайка, болотный лунь и многие другие. Всего на территории парка зарегистрировано 303 вида наземных позвоночных животных. Из них земноводных – 3 вида, пресмыкающихся – 3 вида, птиц – 249 видов, млекопитающих – 48 видов. Из рыб, обитающих в акватории парка, в Красную книгу России занесён байкальский осётр. Редким видом земноводных является остромордая лягушка. В районе термальных Змеёвых источников сохранился уж – реликтовый для Байкала вид, численность его невелика. Из птиц, зарегистрированных в парке, в Красную книгу России занесено 19 видов – орлан-белохвост, скопа, филин, чёрный аист, чёрный журавль и другие виды. Отрадно, что большой баклан, некогда исчезнувший по вине человека по всему Байкалу, теперь снова появился здесь и его численность растёт. Из млекопитающих в Красную Книгу России занесён черношапочный сурок – обитатель высокогорных лугов. Колонии этого замечательного зверька можно встретить среди вершин Баргузинского хребта. Ушканьи острова национального парка славятся самым крупным на Байкале лежбищем байкальской нерпы. В летнее время на крупных камнях вокруг островов собирается сотни нерп, а в некоторые годы – до 3-х тысяч.