Vườn quốc gia Cát Tiên được đánh giá có đa dạng sinh học cao. Khu vực này ghi nhận 1.729 động vật, 1.655 thực vật bậc cao, trong đó hơn 100 động thực vật có tên trong Sách Đỏ Việt Nam cần được bảo tồn. Vườn quốc gia được UNESCO công nhận là Khu dự trữ sinh quyển thế giới vào năm 2001 và 2011; Di tích quốc Cát Tiên được mệnh danh là “ngôi nhà của muôn thú” với 96 loài thú, 94 loài bò sát, 903 côn trùng. Hiện vườn có hơn 20 cá thể voi sinh sống, dọc tuyến đường nội bộ, du khách có thể bắt gặp các chú voi đang đi tìm thức ăn giữa ban ngày. Đặc biệt, đây là nơi sinh sống của loài vượn đen má vàng -một trong số những động vật thuộc nhóm IB - nhóm nguy cấp, quý, hiếm ở mức nguy hiểm, nằm trong Sách đỏ thế giới và được bảo vệ nghiêm ngặt. Vượn đen má vàng sống trên những tán cây cao 30 m. Con đực màu đen, túm lông ở 2 bên má màu vàng. Con cái toàn thân màu vàng, có chỏm lông màu đen ở đỉnh đầu. Chúng sống theo gia đình từ 3 - 5 con, gồm bố mẹ và các con.
Về hệ chim, Vườn quốc gia Cát Tiên có 343 loài chim, tựa như “đất nước thu nhỏ” của loài chim rừng, chiếm hơn 40% tổng loài chim của Việt Nam. Trong ảnh là chim hồng hoàng được Trung tâm Cứu hộ, bảo tồn và phát triển sinh vật tiếp nhận từ người dân về nuôi dưỡng, tái thả về rừng tự nhiên khi đủ điều kiện. Chim hồng hoàng có bộ lông đen nhạt, gáy và cổ trắng, mỏ vàng nhạt, kích thước lớn. Hồng hoàng thuộc nhóm IB - nhóm nguy cấp, quý, hiếm.
Với rất nhiều loài thú quý nên dọc tuyến đường nội bộ vào ban đêm, khi rọi đèn pin, du khách không khó để bắt gặp và chiêm ngưỡng nhiều động vật hoang dã hoạt động về đêm. Đặc biệt, nai rừng rất nhiều, tại những bãi cỏ lớn ghi nhận hàng chục con nai đi ăn đêm.
Đây đồng thời là nơi sinh sống của 55 cá thể gấu được Tổ chức Free The Bears tại Việt Nam cứu hộ. Đây là những cá thể tiếp nhận từ các trang trại nuôi lấy mật về chữa trị, nuôi dưỡng để sống cuộc đời còn lại an toàn và hạnh phúc. Do được chăm nom tận tình, những chú gấu trong trạm cứu hộ vô cùng năng động và thân thiện với con người.
Đến với Vườn quốc gia Cát Tiên, du khách còn được chiêm ngưỡng muồng hoa đào nở rộ. Hoa có hương thơm ngọt ngào và mọc rất nhiều tại Vườn quốc gia Cát Tiên. Hoa bắt đầu bung cánh vào cuối tháng 4 và nở rộ trong suốt tháng 5, kéo dài đến tháng 6 nên hiện là thời điểm tuyệt vời để ngắm muồng hoa đào nở rộ tại Vườn quốc gia Cát Tiên.Không chỉ phong phú về các loài động, thực vật, đến với Vườn quốc gia Cát Tiên, du khách còn được hòa mình vào cảnh thiên nhiên thơ mộng với tiếng nước chảy róc rách bên ghềnh Bến Cự. Ghềnh có chiều dài hơn 500 m, nước chảy quanh năm tạo điểm nhấn thu hút du khách./.