Các kết quả nghiên nghiên cứu cho thấy hầu hết các đảo đều đ−ợc bao phủ từ 98 - 100 % bởi rừng nhiệt đới xanh tốt quanh năm .Thảm thực vật rừng là lá phổi xanh của đảo và là nguồn cung cấp d−ợc liệu, thực phẩm, lâm sản rất có giá trị. Theo các số liệu nghiên cứu gần đây, riêng đảo Ba Mùn đã phát hiện tới 396 loài thực vật thuộc 109 họ khác nhau, trong đó có cây làm thuốc (63 loài), thức ăn cho ng−ời (39 loài) và gia súc (28 loài), cây cho gỗ (27 loài). Đã phát hiện một số cây làm thuốc quý nh− Bá bệnh, Ba chạc, Lá khôi tía, Quầng quầng, Đáng chân chim, Mã kích, Bạch truật, Sa nhân, vv... Trong khu vực hoạch định V−ờn quốc gia Bái Tử Long có 17 đảo có rừng che phủ với tổng diện tích rừng tự nhiên đạt 4.161ha với độ che phủ từ 50 - 98%, trung bình 70%. Rừng trên đảo có 494 loài thực vật bậc cao, hầu hết là loài bản địa, thành phần loài ít thay đổi từ nhiều thế kỷ nay, trong đó có 11 loài bị đe doạ nằm trong Sách đỏ Việt Nam và Danh lục đỏ Thế giới nh−: Kim Giao, Giác Đế, Sao Hồng Gai, Mật Cật Bắc Bộ, Lim Xanh.... Hầu hết các đảo này đều có rừng già nguyên sinh bị thay đổi thành rừng thứ sinh, phẩm chất bị giảm sút nh−ng vẫn duy trì đ−ợc sinh cảnh thích nghi cho các loài động vật hoang dã trên cạn cũng nh− ở các vùng biển và ngoài thềm biển của đảo do đặc điểm tái sinh liên tục, sinh tr−ởng mạnh và tổng l−ợng sinh khối cao. Tổng trữ l−ợng rừng 231.771m3, đối với rừng th−ờng xanh trữ l−ợng bình quân đạt từ 52 - 82m3/ha và số cây tái sinh 950 - 3200 cây/ha.
Động vật rừng là những loài hoang dã và đ−ợc coi là nguồn đặc sản của n−ớc ta hiện vẫn còn hoẵng, lợn rừng, nhím, chồn, cáo, nai, sơn d−ơng, gà lôi, đại bàng đất, một số l−ỡng c− và bò sát, vv...tổng cộng khoảng 170 loài và chiếm 68% số l−ợng động vật hoang dã của toàn tỉnh Quảng Ninh. Đặc tr−ng cho hệ động vật đảo: thú -21
loài, chim - 58 loài, bò sát - 23 loài, l−ỡng c− - 3 loài và côn trùng - 35 loài. Số l−ợng các loài động vật có kích th−ớc lớn hoặc có giá trị kinh tế chỉ khoảng 12 loài. Chim có Cao Cát bụng trắng, 2 loài Diều. Thú có Lợn Rừng, Nai, Mang, Khỉ v.v.. Bò sát có Trăn, Tắc kè... Không có loài đặc hữu, nhóm động vật quí hiếm chỉ có 4 loài thuộc lớp thú và 5 loài bò sát [16].
Nhìn chung khu hệ động vật rừng đang bị suy giảm mạnh về số l−ợng trong thời gian gần đây nh−ng thành phần loài ít bị biến động. Đặc biệt các loài có giá trị kinh tế hay bảo tồn vẫn còn nh− Gấu, Nai, Sơn D−ơng, các loài chim thuộc họ Hồng Hoàng....