兽类
大围山国家级自然保护区有兽类82种，隶属9目、25种、55属。兽类种数占云南兽类种数的29.5%，属中国珍稀保护兽类有25种。其中，Ⅰ类保护动物8种，Ⅱ类保护动物17种，约占云南省分布的国家级珍稀保护兽类1/3，占中国保护兽类1/5。
鸟类
大围山地区共记录鸟类285种和亚种，隶属16目、46科、155属，约占全省鸟类的35.9%。全国野生鸟类56种，保护区有11种。云南省共有画眉鸟27种。约占全国80%，保护区有7种。另外，还有许多热带和南亚热带特有种类，如太阳鸟、啄花鸟、鹦鹉、八色鸫、银胸丝冠鸟、长尾阔嘴鸟等。
在大围山国家级自然保护区分布的285种鸟类中，被列为国家重点保护的鸟类有28种，占全省分布的国家重点保护鸟类种数的22.2%，在28种国家重点保护鸟类中，属Ⅰ级保护的有孔雀雉和绿孔雀2种，其它26种均为Ⅱ级，如白鹇、白腹锦鸡、楔尾绿鸠、腓胸鹦鹉、蓝枕八色鸫、冠斑犀鸟、银胸丝冠鸟、长尾阔嘴鸟等。
两栖爬行类
大围山国家级自然保护区两栖、爬行动物种类丰富，已知两栖类53种，爬行类60种。在1998年考察中发现新种1个（大围角蟾），中国国内新记录2个（细线蛙、长趾蛙），云南省新记录2个（红吸盘小树蛙、细鳞树蛙）。大围山地区特有种6个（大围角蟾、突吻湍蛙、黑眼睑小树蛙、白颊小树蛙、棕褶树蛙、地蜥一种）。属中国国家重点保护的种共5种，两栖类2种：红瘰疣螈和虎纹蛙均为Ⅱ级；爬行类3种：巨蜥、蟒蛇为Ⅰ级，大壁虎Ⅱ级。占中国两栖爬行类保护种24种的20.8%，占云南省分布的保护种数50%。
鱼类
1998年，在河口采集到鳢科的乌鳢，首次确认元江水系有鳢科分布。元江水系共有土著鱼类16科，60属，84种，而大围山地区就占14科，50属，70种，占元江水系属数的84.7%，种数的84.3%。
昆虫
大围山地区昆虫计有9目57科135属169种。自然保护区内的立体气候和植物种类的多样性给有着对生境和寄主不同需求的各种各样的昆虫创造了生存条件。
保护区及其周边地区生长着多种有观赏价值的蝶类和甲虫，林内生长的中华蜜蜂、五倍子蚜虫等经济昆虫也可被利用。 珍稀濒危保护植物
大围山国家级自然保护区拥有国家级珍稀濒危保护植物61种，隶属35科，50属，占国家389种保护植物的15.9%，占云南省分布的156种国家保护植物的39.7%。
其中，Ⅰ级保护植物16个种（多歧苏铁、叉叶苏铁、滇南苏铁、宽叶苏铁、红河苏铁、望天树、长蕊木兰、伯乐树、毛坡垒、东京龙脑香、水松、云南穗花杉、蚬木、蓖子三尖杉等）。
Ⅱ级保护植物37个种（桫椤、显脉金花茶、福建柏、东京桐、柄翅果、木董棕、云南拟单性木兰等）。
考察发现保护植物4种：a.山红树（Pellacalyx yunnanensis）；b.银鹊树（Tapiscia sinensis）；c.五桠果叶木姜子（Litsea dilleniifolia）；d.大叶木兰（Magnolia henryi）。
云南省级重点保护植物59种，占云南省级保护植物218种的27.3%；保护区共有国家级和省级保护植物120种。
经济植物
大围山国家级自然保护区有经济植物240种。其中，野生食用植物41种，淀粉植物14种，油料植物40种，纤维植物41种，芳香植物21种，鞣料植物21种，染料植物13种，树胶与树脂植物9种，观赏植物28种及其它经济植物10种。
药用植物
保护区药用价值较高的植物共有139科，456种，共分为5大类： a.大宗常用药（青风藤、金藤等）；b.珍稀名贵药（屏边三七、见血封喉等）；c.引种栽培药（草果、山奈等）；d.新药源植物；e.民间民族药（蛇苔、朝天灌等）。
竹类植物
保护区共有竹类植物15属32种。1998年考察发现了下列新种：屏边思劳竹、屏边大节竹和屏边玉山竹。
保护区竹类属的组成以热带型为主，共有10个属，占保护区竹属总数的66.7%，热带竹种有20种，占保护区竹类总数的62.5%。
在15个属中，中国特有属为：铁竹属、薄竹属和慈竹属。
蕨类植物
大围山国家级自然保护区蕨类植物有50科，127属，272种，分别占全国63科、231属、2600种的79.4%、55.0%、10.5%，可见大围山保护区蕨类植物的丰富度。
保护区蕨类植物区系中无中国特有种，但原始观音座莲、绒毛瘤足蕨、假黑白、滇南桫椤、云南网藤蕨、大围山舌蕨等13种为大围山或滇东南特有种。
苔藓植物
保护区苔藓植物十分发育，其中苔类植物16科、24属、52种，藓类植物31科、90属、165种。根据苔藓植物生长地势和水湿条件共分4个生态群落类型（水生群落、石生群落、土生群落、木生群落），其中“木生群落”附着树干枝条生长，在海拔1700m以上，云雾和降水使湿度加大，形成山地苔藓常绿阔叶林和山顶苔藓矮林，是所有群落中种类、数量和成分最复杂的类型。
