南部園區山峰、溪谷交錯，氣溫的遞變，形成了不同的氣候植被帶，自低海拔的闊葉林、針闊葉林到高海拔的針葉林皆可見到，更因為擁有完整的森林生態系，而成為臺灣植被風貌的代表。
密花苧麻
常綠闊葉林帶：1800公尺以下
構成本帶森林樹木以樟科及殼斗科的樹種居多，森林組成歧異度高。
梅山口至禮觀大部份為砍伐過或崩坍過的次生植被，常見植物以向陽先驅樹種為主，有野桐、鹽膚木、山黃麻、山芙容、桑樹、刺楤、欒樹等。墾植地則以梅樹、李樹、紅肉李樹、桃樹、油桐、楓香等。
禮觀至天池段，此範圍內較潮濕、温暖、雨量豐沛、土壤富含有機質，樹木生長旺盛，森林極為蒼鬱，常見植物有苧麻、肉桂、莢蒾、青剛櫟、楠木、臺灣赤楊、長尾柯、千金榆、台灣胡桃、冇骨消、姑婆芋、山枇杷等。
本林帶為臺灣生態體系的過渡帶，又稱為針闊葉混淆林帶，亦是最大的降雨帶，終年常見雲霧，林下極為濕潤，故有霧林帶之稱。
天池附近曾於民國66、76、79年發生火災，目前所見的次生植被為高山芒箭竹草原、紅檜人工造林、二葉松、華山松人工造林、青剛櫟、毛地黃、高山百合、馬醉木、巒大蕨。
百合
毛地黃
紅檜
鐵杉雲杉林帶：2400~3000公尺
此林帶屬針闊葉混合林帶上緣至針葉林帶，樹種以鐵杉及雲杉為主，華山松、二葉松等次之，雲杉則分布於陰向地或陰濕的谷地，鐵杉大部份則呈純林狀態，林下則以玉山箭竹為主。
大關山隧道西側為山陰處較為潮濕，植被以雲杉、鐵杉為主，其他常見植物有昆欄樹、玉山假沙梨、台灣小檗、馬桑、杜鵑、虎杖、懸鉤子、白花香青、小白頭翁、小米草、梅花草、高山肺形草、火炭母草、款冬等。東側植被因位處向陽坡面而與西側迥異，過隧道後的埡口附近多為華山松、二葉松等陽性樹種。
二葉松
玉山懸鉤子
昆欄樹
鐵杉與瀑布
動物
動物的生存各有其不同的植物帶，在南部園區豐富而多樣的植物林帶，因而孕育出種類多的各類野生動物，如臺灣獼猴、臺灣野豬、山羌、臺灣野山羊、穿山甲、鼬獾、臺灣黑熊、黃喉貂、白鼻心、白面鼯鼠、臺灣條(帶)紋松鼠、赤腹松鼠、大赤鼯鼠、華南鼬鼠等。
山羌
赤腹松鼠
昆蟲是生態指標之一，南部園區的昆蟲遍布於原野與山巔，在大地間作養生息，更為大地增添盎然生氣。常見物種為大紅紋鳳蝶、玉帶鳳蝶、烏鴉鳳蝶、環紋蝶、獨角仙、臺灣深山鍬形蟲、兩點鋸鍬形蟲、彩豔吉丁蟲、黃胸黑翅螢等。
爬蟲類
南部園區南橫公路常見爬蟲類為百步蛇、龜殼花、阿里花龜殼花、菊池氏龜殼花、白梅花蛇、黑頭蛇、梭德氏遊(游)蛇、台灣赤煉蛇、斯文豪氏攀木蜥蜴、麗紋石龍子、蝘蜓等。
鳥類
玉山國家公園全園區目前已紀錄鳥種共計233種，於南部園區南橫公路沿線，常見物種為領角鴞、黃嘴角鴞、麻雀、白頭翁、藍腹鷴、五色鳥、黃胸藪眉、冠羽畫眉、白耳畫眉、玉山噪鶥(即金翼白眉、臺灣噪鶥)、翠翼鳩、白頭鶇、大赤啄木、紅頭山雀。
兩棲類
兩棲類屬外溫動物，體溫隨著環境而改變，因皮膚與環境直接接觸，所以需要在乾淨溫暖潮濕的環境中生長，是很重要的指標生物。因南部園區南橫公路沿線環境保護得宜，所以兩棲類種類繁多，無論在溪流、樹林或靜水域都可以發現他們的蹤跡。常見物種為斯文豪氏赤蛙、莫氏樹蛙、太田樹蛙(廣泛分布在臺灣東部與南部1500公尺以下的溪流地區）、艾氏樹蛙、褐樹蛙、拉都希氏赤蛙、盤古蟾蜍等。
魚類
玉山國家公園南部園區係屬河川上游地區，人為污染少，水質清澈，為高山淡水溪流魚類的良好生活環境，現於荖濃溪有臺灣鏟頜魚(俗稱苦花、鯝魚)，主要以木底岩石之附著性藻類及水性昆蟲為食，另有高身鏟頜魚(俗稱赦兔、高身鯝魚)，體型較大，屬保育類動物。
