保护区属于中温带大陆性季风性气候，冬季漫长严寒，夏季短促，温热多雨，年平均气温2.5℃。植物区系组成系长白植物区系。有高等植物600种，分属130科。其中有国家重点保护的濒危植物黄菠萝、水曲柳、核桃揪、野大豆四种。在低平原岛状林中树种有几十种和几十种中草药材以及小叶樟、修氏苔草、乌拉苔草等。野生动物资源丰富。初步调查有鸟类52种，分属13个目27科，其中国家一级保护的有丹顶鹤、白鹤、白尾海雕、白头雕四种。保护区兽类5目11科235种，其中国家二级重点保护的有马鹿、驼鹿、黑熊、棕熊、猞猁、水獭、雪兔等七种。保护区有鱼类45种，隶属7目10科41属。