自然植被中,有维管束植物达193科、730属、1630种。其中木本植物107科、250属、700种,草本植物879种。木本植物中裸子植物7科、11属、17种;被子植物96科、286属、734种。
武陵源风景名胜区内
植物分布呈现多样性、过渡性、垂直性和古老性以及石峰上植被繁茂、种类繁多等特点。树种以乔木为主,乔木、灌木和草木相混生;以常绿为主,常绿、半常绿和落叶并存;以天然林为主,天然林与人工林相间;以阔叶林为主,阔叶林与针叶林相混生。
据1988年初步调查,
景区内有古树17科、25种、55株。其中:枫香7株,黄连木6株,枫杨4珠,缺萼枫香、樟树、桂花、柏木、武陵松各3珠,银杏、南酸枣、刺楸、黄心夜合各2株,其他12种树各1株。
武陵源风景名胜区境内有
兽类8目、21科、43种,属国家一、二类保护的13种。有10目、24科、70种。以留鸟为主,兼有候鸟。属国家保护种类的13种,占境内鸟类总数的18.6%。两栖类动物2目6科12种。