上坝河森林公园内物种丰富，地理分异明显，生态系统和动植物种类丰富而特殊，是生物多样性在全球最集中的区域之一，有“天然植物园”、“动物王国”之称。植被类型包含了亚热带的长绿落叶阔叶林、暖温带的落叶阔叶林、温带的针阔混交林、亚高山针叶林及多种类型的旱生灌丛、草甸等，占中国植被类型的65％。

森林公园植物区系包含了世界植物区系中的12种地理成分，植物4000余种，其中世界性单种属和少种属植物76种，中国特有28属，特有种1357种，列为国家重点保护植物19种，陕西地方重点保护植物48种，其中包括秦岭冷杉、红豆杉、水杉、连香树、水曲柳、七叶树、秦岭红杉等具有科学意义和经济价值的植物种类。

森林公园处于古北界和东洋界动物种类的交汇和过渡地带，是中国动物区系最为丰富地区之一。有兽类126种，鸟类338；种，昆虫1435种。属国家级保护动物有424种，其中包括全球科学界注目的大熊猫、金丝猴、羚牛、金雕、大鲵、等珍稀动物。

上坝河国家森林公园以森林景观为主体，苍山奇峰为骨架，清溪碧潭为脉络，珍稀动物点缀其间，构成了一幅静态景观与动态景观相协调、自然景观与人文景观浑然一体的生动画卷。这里山峦重叠翠绿，湖光山色恬静瑰丽，曲流溪涧晶莹碧透，烟雾浩渺，吐珠溅玉，奇峰怪石，如塑似画。

置身其中，峡谷壁立，石径萦回，古枫垂阴，沟壑幽深。阳春，草木吐翠，万花争艳；盛夏，绿荫夹道，凉风习习；金秋，山果串串，枫叶显媚；寒冬，玉树银装，白雾环绕。上坝河森林公园保存完好的自然景观和良好的生态环境，为人们回归大自然提供了良好场所。茂密的原始森林，能有效地调节气候、吸碳制氧、消除烟尘、吸收毒气、杀灭细菌、隔音消声、净化水源、美化环境、改造人类生活环境。经测定，上坝河森林公园内空气负离子日平均浓度为16000个／立方厘米,最高值为28000／立方厘米，是进行森林浴的“天然氧吧”，是人们理想的旅游、度假、休闲目的地。