Theo kết quả điều tra, phúc tra kiểm kê rừng hiện có cho thấy Thượng Tiến là một trong những khu rừng có tài nguyên rừng giàu về trữ lượng, phong phú về thành phần loài.
Về thảm thực vật: Đây là các thảm thực vật chính hình thành nên các
kiểu rừng trong Khu Bảo tồn bao gồm chủ yếu là :
- Quần hệ Rừng kín thường xanh nhiệt đới gió mùa trên núi thấp (>700m), Bao gồm :
+ Quần xã Rừng kín thường xanh cây lá rộng-hỗn giao lá kim. + Quần xã Rừng thường xanh cây lá rộng.
- Quần hệ Rừng kín thường xanh nhiệt đới gió mùa trên núi thấp (<700m). Bao gồm :
+ Quần xã rừng thường xanh nhiệt đới gió mùa cây lá rộng bị tác động mạnh. (Đây là một trong các kiểu sinh cảnh phổ biến nhất trong Khu bảo tồn, ghi nhận rộng rãi ở các vùng giáp ranh với khu canh tác nông nghiệp, dân cư.
+ Quần xã rừng thưa hỗn giao cây lá rộng với tre, nứa. (Đây cũng là một trong các kiểu sinh cảnh phổ biến).
- Quần hệ trảng cây bụi thường xanh nhiệt đới gió mùa gồm : + Quần xã trảng cây bụi cỏ cây gỗ rải rác.
+ Quần xã trảng cây bụi cỏ thường xanh. - Quần hệ trảng cỏ :
+ Quần xã trảng cỏ thấp.
Về đa dạng động vật, thực vật
- Về khu hệ thực vật: Năm 2012 tại Khu Bảo tồn thiên nhiên Thượng Tiến, Ban quản lý các dự án lâm nghiệp, Dự án phát triển lâm nghiệp ở Hòa Bình và Sơn La (KFW7) đã tiến hành điều tra và thống kê được 648 loài thuộc 397 chi, 144 họ, 4 ngành thực vật bậc cao có mạch. Trong số đó, có 36 loài có tên trong Nghị định 32/2006/NĐ-CP sách đỏ Việt Nam, sách đỏ IUCN (2011).
- Về khu hệ động vật: Điều tra về thú ghi nhận 59 loài thuộc 21 họ và 8 bộ động vật có vú. Kết quả về chim ghi nhận được 128 loài chim thuộc 13 bộ, 37 họ. Kết quả điều tra về bò sát và ếch nhái đã ghi nhận được 53 loài thuộc 14 họ, 4 bộ trong đó có 18 loài bò sát thuộc 7 họ, 2 bộ và 35 loài ếch nhái thuộc 7 họ và 2 bộ.