秦岭国家植物园区生物多样性十分丰富，植物分带清晰，低海拔为杂果林带、阔叶林带，海拔2000-2400米为针阔混交林带，2400-2600米为红桦林带，2600-2800米为巴山冷杉林带，2900米左右为太白红杉林带，2900米以上为草甸、灌丛林带等，晰。为杂果林及次生灌丛、侧柏林带、锐齿栎林带、红桦林带、巴杉冷杉林带、太白红杉林带、灌丛及草甸。
除了丰富的植物资源，秦岭国家植物园境内还有40多种国家珍稀保护动物，如熊猫、朱鹮、金丝猴、羚牛等。
