Szata roślinna Bieszczadów zdominowana jest przez lasy i tereny zadrzewione; zajmują one ponad 70% powierzchni a w niektórych gminach np. Cisna i Lutowiska przekracza 80%. W drzewostanie główną rolę odgrywa buk- 48% powierzchni; ponadto znaczny jest udział jodły- 23%, olszy szarej- 14%, sosny- 9%, i świerka- 6%. (T. Winnicki, B.Zemanek; 2003)

Osobliwością florystyczną polskich Bieszczadów jest to, że górną granicę lasu tworzy regiel dolny- karłowate, płożące się buki o pokręconych koronach. Ponad piętrem regla dolnego odmiennie jak w innych częściach Karpat nie występuje regiel górnych tylko piętro połonin. Pod względem florystycznym Bieszczady mają charakter wysokogórski i zdecydowanie nawiązują do innych części Karpat Wschodnich. W Bieszczadach podobnie jak i w innych górach, roślinność zmienia się piętrowo od podnóży do szczytów. Układ taki pozostaje w ścisłej zależności od zmiennych warunków klimatycznych zachodzących w poszczególnych piętrach. W wyższych partiach szczytów temperatura powietrza jest niższa, zwiększa się ilość opadów atmosferycznych, przez dłuższy czas występują spóźnione przymrozki wiosenne i wczesne przymrozki jesienne, jest grubsza i dłużej zalegająca pokrywa śnieżna, a tym samym okres wegetacyjny jest znacznie krótszy. Klimat w szczytowej partii gór ma również decydujący wpływ na intensywność procesu wietrzenia skał i formowania się gleb. W ostrym, zimnym klimacie wysokich gór, wszelkie procesy ulegają spowolnieniu. Gleby są tam płytkie i kamieniste, a miejscami jak np. na Tarnicy (1346m n.p.m.) widoczne są gołoborza. Zmiana szaty roślinnej w kierunku pionowym sprawia, że co kilkaset metrów w górę zmienia się także jej skład florystyczny. W zależności od wysokości nad poziomem morza, warunków glebowych, klimatycznych, nasłonecznienia stoków i warunków glebowych, widoczne są piętra roślinności.

Piętro pogórza (do 500m.n.p.m.) -porastają je lasy grądowe- są to wielogatunkowe lasy liściaste z domieszka dębu, grądu, jodły czy lipy. Zajmuje ono zaledwie 5% powierzchni
i ogranicza się wyłącznie do dolin rzecznych.

Piętro lasów liściastych-regiel dolny (od 500 -1150m.n.p.m.)- dzieli się ono na dolna i górną partię. W dolnej znajdziemy lasy mieszane z jodłą, bukiem i świerkiem, a w górnej- prawie czyste lasy bukowe

Piętro połonin (powyżej 1150m.n.p.m.)- dominują tutaj murawy i niskie krzewy. Można także znaleźć zarośla olchy kosej. (znajduje się na wysokości ponad 1200 m n.p.m)

Na początku wieku XX lesistość Bieszczadów w dolinach rzecznych kształtowała się w granicach ok. 25%, w niżsżych położeniach górskich w granicach ok. 40%, natomiast

w wyższych partiach górskich w granicach ok. 60%. Pod koniec XIX i na początku XX wieku procent lesistości Bieszczadów nie uległ zmniejszeniu, jednakże zmienił się charakter lasów. W wyniku głębokich przemian jakie zaszły głównie na pogórzu i w dolinach rzecznych, czyli w warunkach korzystniejszych dla gospodarki człowieka, lasy prawie całkowicie wytrzebiono, a tylko stoki wyższych szczytów górskich jak: Tarnicy (1346m n.p.m.), Chryszczatej (894m n.p.m.), Wielkiej Rawki (1335m n.p.m.) i Krzemieńca (1221m n.p.m.) na wschodzie, zachowały swój pierwotny, puszczański charakter. (T. Winnicki, B. Zemanek; 2003)

Największe zmiany w roślinności Bieszczad zaszły w XX wieku, po wybudowaniu kolejek leśnych, które sięgały do Cisnej, Smereka i Zatwarnicy. Kolejki te handlarze drewnem wykorzystywali do transportu, a wokół nich zakładali wielkie obszary zrębów zupełnych, które potem zalesiano monokulturami świerkowymi. Rabunkowy wyrąb drzew
w Bieszczadach doprowadził do znacznych, negatywnych zmian w składzie drzewostanów, gdyż pozostawiono sztuki tylko najgorszej jakości technicznej, które następnie przekazały swoje cechy dziedziczne młodszym pokoleniom, pozbawiając w ten sposób następne pokolenia ludzi cennego surowca drzewnego.

Do roku 1947 region ten był przeludniony, gdyż na każde 100 hektarów użytków rolnych przypadało średnio ok. 90 osób, a ludność ta zajmowała się przede wszystkim uprawą roli i hodowlą bydła oraz owiec, wypasając wielkie ich stada od wczesnej wiosny do późnej jesieni. Bydło i owce wypasano również w lasach, doprowadzając je stopniowo do degeneracji i degradacji, a ponadto pasterze wycinali znaczne powierzchnie lasów pod nowe pola uprawne i pastwiska, których granice sięgały wysokości 900 metrów - aż do granicy połonin.

Po II wojnie światowej Bieszczady niemal zupełnie się wyludniły i od tego okresu obserwuje się, szczególnie w dolinach, zjawisko związane z ogromnym dynamizmem przyrody. Na miejscu dawnych łąk, pastwisk i pól rozrosły się bujne łany pokrzyw i innych roślin ruderalnych jak wiązówka błotna i bodziszek błotny. Na dawnych polach uprawnych rozrosła się w dużych ilościach olsza szara i wierzba iwa, których obszary, w wyniku sukcesji, zaczęły się przeistaczać w laski olszowe, potem bukowe i jodłowe. Wprowadzone przez ludzi monokultury świerkowe uległy degradacji, a ich miejsce zajęły buki, dęby, jodły i wiązy. W miarę dziczenia tych terenów, w miejsce gatunków roślin związanych z człowiekiem, zaczęły się pojawiać i opanowywać swoje naturalne siedliska, rośliny kiedyś tam występujące naturalnie. Szczególny charakter Bieszczadów uwidacznia się nie tylko w charakterystycznej rzeźbie terenu i specyficznym krajobrazie, ale także w charakterystycznym składzie flory. (T. Winnicki, B. Zemanek; 2003).

Flora roślin naczyniowych (kwiatowych) reprezentowana jest w Bieszczadach przez ponad 900 gatunków, porosty przez ponad 300 gatunków, blisko 250 gatunków mszaków. Pod względem florystycznym Bieszczady mają charakter wysokogórski i nawiązują do innych części Karpat Wschodnich. (........) Kolonie roślin alpejskich i subalpejskich - 76 gatunków spotyka się już w paśmie regla dolnego. Najliczniejsza z nich czosnek siatkowy, złocień okrągłolistny, ostrożeń wschodniokarpacki) znajduje się w dolinie Górnej Solinki. Rośliny wschodniokarpackie (27 gatunków) koncentrują się przede wszystkim we wschodniej części pasma połonin. Uwagę zwracają tu dwa gatunki endemiczne, nie występujące poza Karpatami Wschodnimi: wilczomlecz karpacki i lulecznica kraińska, co stanowi więcej niż trzecią część wszystkich gatunków żyjących w Polsce. Ponadto stwierdzono przeszło 300 gatunków mchów, blisko 20 gatunków śluzowców i bogata florę grzybów. Znaczna jest liczba gatunków kserotermicznych. Bieszczadzką osobliwością są torfowiska wysokie, zasilane głownie przez opady. Z powodu ubóstwa soli mineralnych rozwijają się tu rośliny o małych wymaganiach. Najwięcej, bo aż siedem skupia się w dolinie górnego Sanu, znane torfowisko występuje również w Wołosatem. Większość torfowisk wysokich obejmuje ochrona rezerwatowa.

Fauna Bieszczadów jest typowa dla Beskidów Wschodnich. Obejmuje około 230 gatunków zwierząt kręgowych. Bardzo bogaty, choć znacznie słabiej zbadany jest świat bezkręgowców. Ze ssaków najliczniejsze są gryzonie; wiewiórki ciemne i rude, popielice, koszatki, smużki, orzesznice. Bieszczady są jednym z nielicznych w Polsce miejsc występowania niedźwiedzia brunatnego. Ich ulubione siedlisko to m. in. masyw Tarnicy, Halicza i Kińczyka Bukowskiego. W Bieszczadach znajduje się sporo innych rzadko występujących zwierząt: wilki, których wzrastająca populacja staje się głośnym problemem nie tylko w Polsce, żbiki, które można spotkać w głębi lasu jak i w pobliżu siedzib ludzkich. Jeleń karpacki przebywający głównie w rozleglejszych i rzadko odwiedzanych kompleksach leśnych.

W latach 1963- 66 sprowadzono w Bieszczady 19 żubrów. Po niespełna rocznej klimatyzacji wypuszczono je na wolność. Obecnie jest ich około czterdziestu, przebywają w widłach Sanu i Wołosatego. Z innych ssaków żyją w Bieszczadach: dziki, lisy i borsuki, nad potokami żyje wydra, w zwartych kompleksach leśnych kuna, a w niższych partiach gór sarna. Z bogatego świata ptactwa na uwagę zasługują gatunki wysokogórskie- płochacz skalny i siwerniak, a także drapieżniki - orzeł przedni i orliki. W rejonie Ustrzyk Górnych znajdują się ostoje puchacza, a przełomowe odcinki Sanu, Wetlinki i Prowczy to ulubione miejsca bociana czarnego. Wielką osobliwością fauny Bieszczadów jest wąż eskulapa- największy i najrzadszy z polskich węży. Jego stanowiska znajdują się w dolinie Sanu. Ponadto należy wspomnieć o jadowitej żmii zygzakowatej, która występuje tu w wielu odmianach, od popielatej po prawie czarną. Równie interesujący jest świat roślin i zwierząt występujący w północnej części Bieszczadów, objęty ochroną w parku Krajobrazowym Gór Słonnych.

Zbiorowiska leśne porastające doliny, pogórza i niewysokie góry tworzą piętrowy układ roślinności. Do wysokości 500 m n.p.m., sięga piętro pogórza, którego wyższe partie zajmuje podgórska forma buczyny karpackiej, niższe zaś - grądy odmiany wschodniokarpackiej. W dolinach rzecznych występują głównie zarośla wiklinowe i nadrzeczna olszynka karpacka. Powyżej 500 m.n.p.m., szatę roślinną tworzy piętro regla dolnego, które stanowią lasy bukowe i bukowo jodłowe z runem charakterystycznym dla żyznej buczyny karpackiej. Wysoki stopień naturalności tego terenu wyraża się dużym bogactwem florystycznym, liczącym 900 gatunków roślin naczyniowych, w tym wielu gatunków górskich, podgórskich i pontyjskich. Na tych stosunkowo niewielkich wysokościach występuje aż 68 gatunków górskich, w tym 5 subalpejskich i 45 reglowych. Wschodniokarpacki charakter zbiorowiskom roślinnym nadają gatunki wschodnie m.in. groszek wschodniokarpacki, smotrawa okazała, lulecznica kraińska i żywokost sercowaty. Florę pontyjską reprezentuje 79 gatunków kserotermicznych, z których należałoby wymienić: czosnek zielonawy, przelot pospolity, kłosownice pierzastą, kruszczyk siny, dzwonek brzoskwiniolistny, wilczomlecza lancetowaty, goryczkę krzyżową oraz miodownik melisowaty. Osobliwością dendrologiczną parku są drzewiaste formy cisa oraz stanowisko krzewu- olcha kosa. (T. Winnicki, B.Zemanek; 2003)

Duże powierzchnie kompleksów leśnych poprzecinanych połaciami pól uprawnych
i ciekami wodnymi stwarzają dogodne warunki do bytowania dla wielu gatunków zwierząt, w tym typowych dla fauny puszczańskiej. Występuje tu niedźwiedź brunatny, ryś, wilk, żbik, wydra, orzeł przedni, orlik krzykliwy i grubodzioby, jastrząb, trzmielojad, puchacz i wiele innych. Ponadto w obrębie parku odnotowano wśród bezkręgowców wiele endemitów wschodnio i ogólnokarpackich.