贺兰山现存的36万亩天然次生林资源是内蒙古西部地区的宝贵财富。1991被国务院批准为国家级自然保护区，森林覆盖率33%，活立木蓄积209万立方米，树种以多世代青海云杉为主，占有林面积的70%，其次为油松、山杨和山榆。 这片宝贵的天然森林发挥着巨大的水源涵养功能，平均年地表径流量3万立方米， 地下产流量1.3亿吨，保证了沿山及巴彦浩特10万多人民的生产、生活用水 。 贺兰山生长野生维管植物80科，324属，690种，其中部分为国内外稀有，如贺兰山绳子草、贺兰山紫丁香、贺兰山翠雀花等。也有属于国家重点保护的珍稀、濒危和古老的植物，如沙冬青、野大豆、蒙古扁桃、花叶海棠等。
贺兰山野生动物种类繁多，属国家保护的珍稀动物有16种，其中鸟类10种，兽类6种，占全国珍稀动物总数156种的10%，如马鹿、麝、岩羊、兰马鸡、黑鹳等。 贺兰山森林资源以管理、管护为主，兼以开发野生观赏植物、木材加及森林旅游等。
额济纳旗荒漠河谷有杨林现存面积39万亩，活立木蓄积305万立方米。 胡杨为荒漠地区珍稀濒危树种，多为老、弱残林，林区主要植物群落为胡杨－柽柳－杂草类，胡杨－沙枣－杂草类，柽柳－杂草类，杂草以苦豆子、甘草、骆驼刺、骆驼蓬、花花柴、芦苇居多。额济纳旗国家级保护动物主要有蒙古野驴、野骆驼、野马、北山羊、黑鹳、雪鸡、蓝马鸡等。
进入80年代以来，逐步加大围栏封育复壮更新胡杨残林力度，取得了良好的效果。截至1997年底，共围封胡杨残林25万亩，占胡杨林总面积的64.1%， 其中已复壮更新的有18万亩，更新成林的有10万亩，分别占胡杨林总面积的46.1%和25.6%。胡杨林以保护为主，兼以木材加工利用。
天然药材资源丰富。俗称“沙漠人参”的肉苁蓉占全区总产量的90%以上， 年产鲜苁蓉200万公斤，还有甘草、锁阳、麻黄、黄芪、苦豆籽等野生药材， 药材资源分布面积广，开发利用潜力大。