Ba Bể là một trong những VQG có độ che phủ và tỷ lệ rừng nguyên sinh cao trong hệ thống rừng đặc dụng của Việt Nam và các khu vực núi đá vôi trên thế giới. Khu vực VQG Ba Bể đƣợc che phủ trên 73,68% diện tích rừng kín thƣờng xanh mƣa ẩm nhiệt đới, trong đó kiểu rừng nguyên sinh ít bị tác động trên núi đá vôi đƣợc coi là mẫu chuẩn của hệ sinh thái rừng trên núi đá vôi đặc trƣng cho vùng Đông Bắc Việt Nam và thế giới.
Trong những năm gần đây, VQG Ba Bể ngày càng chịu nhiều tác động của con ngƣời, khiến cho hệ sinh thái vƣờn có nguy cơ bị phá vỡ và nhiều lâm sản quý bị đe dọa.
Nguyên nhân chính của tình trạng trên là dân số vùng lòng hồ gia tăng, sức đánh bắt cá hồ và tìm kiếm lâm thổ sản trong rừng ngày một lớn hơn và đặc biệt là lƣợng khách du lịch tới vƣờn mỗi năm tăng nhanh.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://lrc.tnu.edu.vn Trong Vƣờn quốc gia hiện có hơn 450 hộ gia đình với hơn 2.800 nhân khẩu sinh sống. Ngoài các hoạt động phục vụ đời sống sinh hoạt hàng ngày, các ngƣời dân ở đây còn sử dụng gần 100 thuyền máy liên tục chở khách du lịch, tác động không nhỏ tới điều kiện sinh thái tự nhiên của hồ cũng nhƣ của vƣờn.
Theo ƣớc tính, có tới hơn 553 loài động vật có xƣơng sống ở VQG Ba Bể và vùng phụ cận, bao gồm 81 loài thú, 322 loài chim, 18 loài ếch nhái và 106 loài cá. Trong đó có những loại đặc hữu nằm trong Sách đỏ thế giới nhƣ: voọc mũi hếch, voọc đen má trắng, vạc hoa, cá cóc bụng hoa, phƣợng hoàng đất, gà lôi...
Và có tới 1.280 loài thực vật thuộc gần 140 họ, trong đó có nhiều loài thực vật quý hiếm đƣợc ghi trong Sách đỏ Việt Nam và thế giới. Đặc biệt là có 25 loài thực vậy có tên trong Sách đỏ của Hiệp hội Bảo tồn thiên nhiên thế giới (IUCN). VQG Ba Bể còn đƣợc các nhà nghiên cứu trong và ngoài nƣớc đánh giá là trung tâm đa dạng và đặc hữu cao nhất về loài lan, không chỉ của Việt Nam mà còn của toàn vùng Đông Nam Á với 182 loài.
Ngoài ra, hồ Ba Bể là hồ nƣớc ngọt tự nhiên trên núi đá vôi lớn nhất Việt Nam có cơ chế hình thành độc đáo nhất thế giới, có tuổi hình thành cách đây 2,6 tỷ năm. Tuy nhiên, một số loài quý hiếm không còn hoặc còn rất ít, đa dạng sinh học ở VQG độc đáo này đang có dấu hiệu bị suy giảm, đặc biệt là khu vực hồ Ba Bể.