Hệ sinh thái rừng Cần Giờ có 700 loài động vật thủy sinh, 137 loài cá, hơn 40 loài động vật có xương sống, khoảng 130 loài chim đang sinh sống. Nhiều loài chim thú quý trở lại và tăng đàn rất nhanh. Tại tiểu khu 21 có đàn khỉ đuôi dài trên 1.000 con, tại tiểu khu 15 đàn dơi nghệ khoảng 500 con, và sân chim Vàm Sát( Lý Nhơn) có khoảng 2.000 con thuộc 26 loài. Heo rừng, mèo rừng, chồn, rái cá, trăn, rắn và nhiều loài thú khác có mặt khắp các gò đất cao trong RNM Cần Giờ.
Về thực vật, so với các nước Đông Nam Á, hầu hết các loài thực vật chủ yếu của RNM đều có mặt ở rừng Cần Giờ. Phạm Văn Ngọt và cộng sự (2007) ghi nhận RNM Cần Giờ có 220 loài thực vật bậc cao với 155 chi, thuộc 60 họ; trong đó, các họ có nhiều loài nhất gồm: họ Cúc (Asteraceae) 8 loài, họ thầu dầu (Euphorbiaceae) 9 loài, họ Đước (Rhizophoraceae) 13 loài, họ Cói (Cyperaceae) 20 loài, họ Hòa thảo (Poaceae) 20 loài, họ Đậu (Fabaceae) 29 loài. Số lượng loài, họ thực vật có khác nhau qua một số công trình nghiên cứu của nhiều tác giả, cụ thể Nguyễn Bội Quỳnh (1997) xác định rừng Cần Giờ có 188 loài thực vật; trong đó, có 31 loài ngập mặn chủ yếu, 36 loài tham gia RNM, 127 loài nhập cư gặp ở nơi đất cao không ngập triều hoặc ít ngập, ven đường hay trồng ở nhà dân. Theo Viên Ngọc Nam và cộng sự (1993), Cần Giờ có 35 loài cây ngập mặn thực sự thuộc 17 họ, 29 loài chịu mặn thuộc 20 họ, 53 loài cây gia nhập và đất cao thuộc 33 họ.
Nguyễn Thị Nữ Trinh (2007) cho biết, tiểu khu 1 có 21 loài thuộc 12 họ, theo phân tích định lượng, cao nhất là Ô rô( hoa tím ), kế đến Mắm đen, Dà quánh, Đước đôi… Tiểu khu 2, có 23 loài thuộc 13 họ, xếp thứ tự cao nhất là Ô rô (hoa tím), Dà quánh, Đước đôi, Mắm đen, Mắm trắng. Tiểu khu 3, có 23 loài, thuộc 15 họ; trong đó Dà quánh có chỉ số quan trọng cao nhất, kế đến Ô rô, Đước đôi, Chà là biển và Mắm trắng. Tiểu khu 9, có 17 loài, thuộc 11 họ; thứ tự quan trọng lần lượt là Ô rô
loài thuộc 12 họ; trong đó Đước đôi có chỉ số quan trọng cao nhất, kế đến là Mắm trắng, Ô rô, Dà quánh, Bần trắng và Giá. Trong 5 tiểu khu nói trên và toàn thể RNM Cần Giờ có 3 loài có tên trong sách đỏ Việt Nam (1996) là Đước đôi (Rhizophora apiculata), Quao nước (Dolichandrone spathacea) và Cóc đỏ (Luminitzera littorea). Một số loài mới được phát hiện trong vài năm gần đây như là Ráng đại thanh (A.speciosum), Đước lai (Rhizophora & Lamarckii) và Cóc đỏ (Lumnitzera littorea).
So với hệ sinh thái RNM ở các địa phương khác của Việt Nam, hoặc so với các nước khác trong khu vực như Indonesia, Thailand, Malaysia, Philippine, Singapore, Campuchia… thì số lượng loài ở Cần Giờ tương đương hay nhiều hơn. Điều này cho thấy, hệ sinh thái RNM Cần Giờ, trong đó có hệ thực vật sau hơn 30 năm khôi phục và phát triển không những đạt về diện tích, mà còn phong phú hơn về chủng loài so với thời kỳ trước chiến tranh.