安徽平天湖国家湿地公园地处亚热带北缘，植被属皖南山地丘陵植被区，处于常绿阔叶林向落叶阔叶林过渡地带，常绿树和落叶树混生。经调查统计公园内有植物256种，分属96科208属。其中蕨类植物10种，裸子植物7种，绿藻植物水绵属1种，单子叶植物58种，双子叶植物180种。作为公园湿地植被的主体，挺水植物、浮叶及漂浮植物、沉水植物自然分布于不同的生境之中，对于净化富营养化水体，提高水体自净能力具有至关重要的作用。独特的自然地理条件，提高了区内植被多样性。区域内有野生脊椎动物共计258种，隶属于33目85科。其中鱼类有7目14科38种；两栖动物1目3科6种；爬行动物2目7科15种；鸟类隶属16目49科179种，兽类7目12科20种。其中，属于国家二级重点保护级别的有小天鹅、鸳鸯、白鹇、赤腹鹰、雀鹰、红隼、普通鵟等18种。