Fauna i flora thumb|left|220px|Jelenie wirginijskie w parku narodowym Shenandoah Park jest schronieniem dla wielu gatunków zwierząt i roślin. W parku występuje ponad 200 gatunków ptaków, ponad 50 gatunków ssaków, ponad 50 gatunków gadów i płazów oraz 30 gatunków ryb. Niemalże każdy odwiedzający park ma okazję zobaczyć jakiegoś ssaka, na przykład powszechne są spotykane jelenie wirginijski czy wiewiórki szare. Inne ssaki, jak na przykład nietoperze czy skunksy są rzadko widywane, gdyż zazwyczaj aktywne są dopiero po nastaniu mroku. Z kolei, niedźwiedzie czarne i rysie rude, choć aktywne za dnia, zazwyczaj zaszywają się głęboko w lesie. Mniejsze ssaki występujące w parku są również rzadko widywane, ponieważ często żyją pod ziemią lub ukrywają się pod liśćmi. Regularnie pojawiają się również relacje o występowaniu w parku pum, choć nie zostały one do tej pory oficjalnie potwierdzone przez personel parku.
W parku występuje również 1367 gatunków roślin naczyniowych, choć zaledwie niecałe sto z nich to drzewa i krzewy najłatwiej zauważane przez odwiedzających. Aż 862 gatunki roślin stanowią kwiaty.
Szczegółowe listy gatunków zwierząt i roślin występujących w parku mogą być znalezione na oficjalnej stronie parku.