В рослинному покрові заповідника переважають дубово-кленові ліси. Незначну площу займають ліси із іви білої, тополі білої, осики та вільхи. В Червону книгу України занесені 25 видів рідкісних рослин. Фауна заповідника – це більш, як 4000 видів, в тому числі їх представників іхтіофауни.

Безпосередньо до території заповідника прилягає Миколаївський степ – ділянка, що являє собою цінний зразок різнотравно-типчаково-ковельних степів.