Флора национального парка Валдай уникальна разнообразием видов растений. 14 Здесь представлены еловые, сосновые и берёзовые леса, встречаются участки северных дубрав с лещиной, ясенем, неморальным разнотравьем. 2 Особую ценность представляют растения ледникового периода, дожившие до настоящего времени: лобелия Дортмана, полушник щетинистый, некоторые виды орхидных. 1 Многие из них занесены в Красную книгу. 1
Фауна парка также разнообразна. 1 На его территории насчитывается 50 видов млекопитающих, 180 видов птиц, 5 видов пресмыкающихся, 7 видов земноводных. 1 Ихтиофауна насчитывает 40–45 видов. 1 Среди млекопитающих обычны лось, кабан, медведь, волк, бобр, лисица, енотовидная собака, барсук, рысь. 1 Из птиц в парке обитают чернозобая гагара, выпь, серая цапля, гоголь, большой крохаль, серый журавль, черноголовая гаичка, зимородок, овсянка-дубровник, дроздовидная камышевка, белая куропатка. 1 В водоёмах парка в изобилии водятся окунь, плотва, щука, ряпушка, линь, а из редких рыб — форель, угорь, хариус, подкаменщик. 1