A lo largo de sus 85 años de historia, el Parque se ha convertido en un referente mundial en conservación de la naturaleza y turismo sostenible. Como uno de los destinos más visitados de Brasil, con más de 1,8 millones de visitantes en 2023, el sitio alberga una rica fauna que incluye más de 12 especies de anfibios, 48 tipos de reptiles, 158 especies de mamíferos, 175 especies de peces, 390 especies de aves y más de 800 invertebrados identificados. La gestión del parque está a cargo del Instituto Chico Mendes para la Conservación de la Biodiversidad (ICMBio), el organismo federal encargado de administrar las unidades federales de conservación en Brasil.

En cuanto a la flora, el parque está principalmente cubierto por bosques estacionales semideciduos (FES), de tipo submontano en las regiones central y sur, y montano más al norte. Destacan especies como Aspidosperma polyneuron (peroba rosa) y Euterpe edulis (palma juçara). Hasta la fecha, se han identificado 761 angiospermas, 16 pteridofitos y 464 especies de fitoplancton. Según la Lista Roja de la UICN, 16 especies tienen el estatus de «En Peligro», como Aspidosperma polyneuron (rosa peroba) y Araucaria angustifolia (araucaria), mientras que siete están clasificadas como «Vulnerables», como Euterpe edulis (palma juçara) y Apuleia leiocarpa (garapa o grápia).

En lo que respecta a la fauna, hasta el momento se han catalogado 158 especies de mamíferos, 390 especies de aves, 48 especies de reptiles, 12 especies de anfibios, 175 especies de peces y al menos 800 especies de invertebrados. Según la Lista Roja de la UICN, se han identificado diez especies de fauna con estado de conservación «En Peligro», como Puma concolor (puma) y Panthera onca (jaguar), y 13 «Vulnerables», como Alouatta guariba (mono aullador) y Mazama nana (venado bororó), entre otros.