Buk zajmuje 23%, dąb 7%, a inne gatunki pozostałą część. Wśród zespołów leśnych szczególnie dobrze zachowały się lasy bukowe, których struktura zbliżona jest do lasów naturalnych, z cennymi roślinami w runie jak perłówka jednokwiatowa, storczyki czy żywiec cebulkowy. Spośród innych leśnych zespołów roślinnych na uwagę zasługuje występujący w okolicach Wisełki na glebach bielicowych wytworzonych z piasków luźnych nadmorski bór bażynowy. Inne cenne gatunki rzadkie i chronione to m.in. długosz królewski, mikołajek nadmorski, pajęcznica liliowata, wiciokrzew pomorski i zimoziół północny.
Fauna wyspy jest bardzo zróżnicowana i bogato reprezentowana przez gatunki rzadkie. Przez Wolin przebiega główny szlak przelotu ptaków wzdłuż wybrzeża Bałtyku. Na terenie parku stwierdzono występowanie ponad 230 gatunków ptaków, w tym lęgowych, jak na przykład: bielik zwyczajny, wodniczka, biegus zmienny, muchołówka mała. Park spełnia doniosłą rolę w ochronie siedlisk ptaków wodno-błotnych, które tutaj znajdują spokój oraz bazę pokarmową, szczególnie w okresie wiosennych i jesiennych wędrówek. Obszar delty Świny został zaliczony do ostoi ptaków o znaczeniu europejskim. Aktualnie m.in. prowadzona jest reintrodukcja puchacza. Z bogatego świata owadów zachowały się m.in. stanowiska chrząszczy – jelonka rogacza oraz kozioroga dębosza.