Vườn quốc gia Bạch Mã nằm trên vùng chuyển tiếp ranh giới địa lý sinh vật của
hai miền Bắc và Nam Việt Nam cũng như vùng chuyển tiếp giữa dãy núi Trường Sơn
và đồng bằng duyên hải miền Trung.
Nhờ vậy mà khí hậu mát mẻ, thiên nhiên tươi đẹp với núi Bạch Mã như một chú ngựa hướng ra biển cả mênh mông. Tuy vậy, kinh tế vẫn không là mục tiêu chính của Vườn.Với hệ thực vật của kiểu rừng mưa nhiệt đới và á nhiệt đới cây cối xanh tươi bốn mùa, tính đa dạng của Vườn vẫn còn ở mức cao tuy có chịu sự tàn sát của chiến tranh. Bao gồm 2.147 lòai thực vật chiếm khoảng 1/5 tổng số thực vật của Việt Nam. Trong đó, trên 500 lòai có tiềm năng thương mại và được sử dụng làm cây thuốc. Ngòai các lòai cây bản địa có rất nhiều loài cây tiêu biểu cho hệ thực vật miền Bắc, miền Nam đưa về. Đặc biệt, tại khu vực đỉnh có một vài loài thực vật hạt trần hiếm thuộc họ kim giao như Hoàng đàn giả (Podocarpus neriifolius và Podocarpus fleuryi). Vào tháng 2, bạn có thể tìm thấy rất nhiều hoa Đỗ quyên (Rhododendron simsii ) dọc theo các con suối nhỏ và đặc biệt là dưới chân thác Đỗ Quyên. Khu hệ động vật ở đây cũng vô cùng phong phú với nhiều loài đặc hữu và quý hiếm. Cho đến nay các nhà khoa học đã ghi nhận được 1.493 loài động vật bao gồm: 132 loài thú (chiếm 1/2 số loài thú ở Việt Nam), 358 loài chim, 31 loài bò sát, 21 loài ếch nhái, 57 loài cá, 894 loài côn trùng đang có mặt trong Vườn. Trong tổng số các loài hiện thống kê được, đã có đến 68 loài được ghi vào sách Đỏ Việt Nam là những loài cần phải bảo vệ nghiêm ngặt. 
Đặc biệt có những loài thú mới cũng được tìm thấy ở đây như Sao la (Pseudoryx nghetinhensis), Mang Trường Sơn (Muntiacus truongsonensis) và Mang lớn (Megamuntiacus vuquangensis). Các loài thú lớn như hổ và báo có thể vẫn còn nhưng chỉ ở những vùng hẻo lánh thuộc phía Tây Nam của Vườn. Tính đa dạng còn được chứng minh rõ ràng qua sự ghi nhận với 358 loài chim, chiếm một phần ba số loài chim có mặt ở Việt Nam. Trong đó bộ Gà có 7 loài trên tổng số 12 loài ở Việt Nam, có những loài quí hiếm như Trĩ sao (Rheinardia ocellata) và gà Lôi lam mào trắng (Lophura edwardsi) là loài vừa mới được phát hiện ở đây sau hơn 55 năm được cho là đã tiệt chủng ngoài thiên nhiên. Cũng chính bởi nơi đây có rất nhiều các lòai động vật hoang dã rất dị ứng với tiếng động do con người, vì vậy mà đã từ 16 năm nay xe máy bị cấm lên khu vực vườn quốc gia. Một mặt để đảm bảo an tòan cho du khách do đoạn đường hẹp, dễ xảy ra tai nạn. Mặt khác, việc ngăn cấm này là để thực hiện mục tiêu bảo vệ rừng, bảo vệ sự đa dạng sinh thái của chính khu rừng này. Đã có nhiều ý kiến muốn cho xe máy lên vườn quốc gia Bạch Mã để tăng nhanh lượng khách đến tham quan nhằm đẩy mạnh họat động kinh doanh du lịch. Nhưng vì sự bình yên cho các loài thú quý hiếm và để khách lên núi thăm quan, Ban Quản lý vườn đã tổ chức tuyến xe ôtô đưa đón khách, đồng thời đang lập dự án cáp treo để tăng năng lực vận chuyển khách tham quan. Vì vậy, dù không cho xe máy vào, nhưng hàng năm vườn quốc gia Bạch Mã vẫn đón một lượng du khách đáng kể tới thăm vườn. Để bảo vệ sự đa dạng sinh học của rừng cấm cũng như bảo vệ được sự bình yên cho các loài động thực vật quý hiếm... việc làm kiên quyết của Ban quản lý vườn quốc gia Bạch Mã nên được nhân rộng ở những nơi bảo tồn thiên nhiên quốc gia trên phạm vi toàn quốc. Hàng năm, vào dịp lễ 30/4 & 1/5, Vườn Quốc Gia Bạch Mã đã phối hợp với các Sở, ban ngành và chính quyền địa phương tổ chức chương trình “Ấn tượng Bạch Mã”. Đây là một hoạt động văn hoá, thể thao và du lịch mang ý nghĩa lớn không chỉ về mặt xã hội mà còn là dịp để mọi người cùng khám phá và biết cách trân trọng thiên nhiên quanh mình. Bên cạnh đó, chương trình còn mang đến cho du khách những cơ hội tự khám phá đầy bất ngờ và sự nhìn nhận đúng đắn trong việc bảo tồn thiên nhiên hoang dã nơi đây.
