九嶷河国家湿地公园的野生动物中共有国家Ⅱ级保护动物 17 种，虎纹蛙 Rana rugulosa、黑冠鹃隼 Aviceda leuphotes syama、黑耳鸢 Milvus migrans lineatus、赤腹鹰 Accipiter soloensis、雀鹰 Accipiter nisus nisosimilis、普通鵟 Buteo buteo、阿穆尔隼 Falco amurensis、红隼 Falco tinnunculus interstincyus、白鹇Lophura nycthemera nycthemera 、红腹锦鸡Chrysolopus pictus 、 小鸦鹃 Centropus bangalensis 、 东方角鸮 Otus sunia malayanus 、领角鸮 Otus bakkamoena erythrocampe 、 领鸺鶹 Glaucidium brodiei brodiei 、 斑头鸺鶹Glaucidium cuculoides whiteleyi、褐林鸮 Strix leptogrammica ticehursi、长耳鸮 Asio otus otus。 列入《濒危动植物种国际贸易公约》的物种有 22 种，其中附录 II 物种有 19 种，附录 III 物种有 3 种；列入《国家保护的有益的或者有重要经济、科学研究价值的陆生野生动物名录》保护动物 124 种；IUCN 评价中的濒危、近危、易危等不同级别物种共23 种；列入湖南地方重点保护的物种有112 种。

国家重点保护野生植物 9 种，其中Ⅰ级 2 种，南方红豆杉 Taxus wallichiana var. mairei、钟萼木 Bretschneidera sinensis，Ⅱ级 7 种樟树 Cinnamomum camphora、闽楠 Phoebe bournei、金荞麦 Fagopyrum dibotrys、翅荚木 Zenia insignis、野大豆 Glycine soja、伞花木 Eurycorymbus cavaleriei、中华结缕草 Zoysia sinica。另外，公园有银杏 Ginkgo biloba、水杉 Metasequoia glyptostroboides、莲 Nelumbo nucifera、凹叶厚朴 Magnolia officinalissubsp. biloba 等种类；另外还有兰科植物 6 种。