Đăk Mil có tài nguyên sinh học khá đa dạng, nằm trong vùng Nam Tây Nguyên và là địa hình chuyển tiếp của hai cao nguyên Đăk Lăk và Đăk Nông. Điều này tạo nên nét đặc sắc cho cảnh quan Đăk Mil với một diện tích rừng khá lớn, đa đạng bao gồm nhiều loại cây đặc hữu vừa có giá trị khoa học, vừa có giá trị kinh tế cao và một thảm thực vật, động vật rừng phong phú. Hệ sinh thái rừng nhiệt đới tại đây có sự hội tụ của hai hệ sinh
thái rừng nhiệt đới là rừng nửa rụng lá và rừng khộp. Độ che phủ rừng đạt 31,6%.
Thảm thực vật rừng đa dạng và phong phú, được chia làm 4 kiểu rừng đặc trưng của vùng Tây Nguyên là rừng nhiệt đới thường xanh; rừng hỗn giao tre, nứa, gỗ; rừng non tái sinh và cây bụi; thảm cỏ tự nhiên. Các dạng hệ sinh thái rừng với nhiều loại cây quý hiếm như Pơmu, kim giao, thông 3 lá, cẩm lai, hương, gõ, trắc, kiền kiền… và các cây họ dầu, họ xoan, họ gai, họ dẻ… Động vật rừng gồm nhiều loại quý hiếm như voi, hổ, báo, bò rừng, hươu vàng, trĩ sao, gà tiền mặt đỏ, các loại động vật lưỡng cư, bò sát…
Tuy vậy, do diện tích rừng bị thu hẹp do bị tàn phá cùng với tình trạng khai thác và săn bắt bừa bãi, trái phép đã làm đa dạng sinh học ở địa bàn huyện bị suy giảm. Nhiều loại động thực vật quý hiếm có nguy cơ giảm mạnh về số lượng và diện phân bố như cẩm lai, cà te, Pơmu, giáng hương, trầm, hổ, báo… một số khác trong nguy cơ bị tuyệt chủng.