На территории заповедника учтено несколько сотен пар выхухолей и несколько десятков бобровых поселений.
Есть большая вероятность встретить хоря чёрного, белку, кабана, ондатру, зайца-русака, лисицу, выдру, зубра и лося.
Так же здесь обитают хорь белый, норка, куница, ласка, горностай, зайцы-беляки, енотовидная собака и барсук. Есть свидетельства о заходе волков, однако постоянно они здесь не проживают.
Из птиц часто можно встретить глухаря, тетерева, ястреба-тетеревятника, перепела, болотного луня, серого журавля, утоток, уток-крякв и, конечно, обычных серых ворон и гусей.
Так же здесь встречаются бекас, рябчик и серая куропатка, гнездятся шилохвость, дупель, кулик, свиязь, чирки-свистуны, кроншнеп большой, вальдшнеп.
В центральной и северной части заказника «Муромский» доминирует сосновый бор.
Лишайниковые боры и боры верещатники сосредоточены на вершинах холмов и дюн, сложенных песками. В глубоких понижениях рельефа произрастают сильно заболоченные сфагновые сосняки. Сосновыми лесами так же покрыты слаборасчленённые водоразделы и сухие песчаные пространства. На пологих склонах и ровных участках, в том числе на плоских вершинах, сосновые боры имеют хорошо развитый моховой покров с плантациями брусники и черники.
Кроме соснового бора на территории заказника в разных его частях встречаются небольшие участки ельника, как дикорастущего, так и посаженного на месте вырубок.
Заказник «Муромский» входит в подзону хвойных лесов южной части тайги.
Имеются так же смешанные леса, а в пониженных формах рельефа часто встречаются леса берёзовые. На переувлажнённых участках террас встречаются Дубравы.
Помимо лесов значительную часть занимают луга, на которых в значительной мере преобладают злаки, а на увлажнённых участках осоки.