มีระบบนิเวศที่แตกต่างกันถึง 10 ประเภท ทั้งที่เป็นระบบนิเวศแหล่งน้ำในแผ่นดินและระบบนิเวศทางทะเลและชายฝั่ง มีความหลากหลายของชนิดนกสูงมากถึง 316 ชนิด ซึ่งอย่างน้อย 157 ชนิด อาศัยและพึ่งพิงในพื้นที่โดยเฉพาะในทุ่งสามร้อยยอดพบนกอย่างน้อย 116 ชนิด ทั้งนกประจำถิ่นและนกอพยพ ซึ่งอยู่ในสถานภาพถูกคุกคามของโลก ได้แก่ นกตะกราม นกกระทุง เป็ดดำหัวดำ นกอินทรีปีกลาย นกหัวโตมลายู นกซ่อมทะเลอกแดง เป็นต้น ชนิดที่อยู่ในสถานภาพใกล้สูญพันธุ์อย่างยิ่งของประเทศไทย ได้แก่ นกเค้าแดงใหญ่สีน้ำตาล พบชนิดพันธุ์ปลาที่อยู่ในสถานภาพมีแนวโน้มใกล้สูญพันธุ์ ได้แก่ ปลาดุกด้าน พบไม้ชายเลน พืชชายหาดและพืชน้ำรวมไม่น้อยกว่า 150 ชนิด