森林是野生动植物的摇篮，祁连山森林生态系统养栖着极其丰富的野生动植物资源。祁连山区已发现的高等植物种类共1044种，分属84科399属。其中蕨类植物7科13属14种，裸子植物3科6属10种，被子植物74科38属1020种。按乔、灌、草统计；乔木48种，灌木145种，草本936种，按其用途可分为饲用植物、药用植物、农用植物、纤维植物和观赏植物等。
有陆栖动物229种，其中兽类47种，鸟类169种，两栖爬行类13种，属国家一级保护的有13种，如：雪豹、野驴、白唇鹿等；二类保护的有38种，还有属国家或国际上重点保护的植物、昆虫以及生态系统。森林害虫988种，天敌昆虫218种。祁连山森林内农林牧益鸟、天敌昆虫的经济价值显著，祁连山森林保护野生动物的效能巨大。
动物种群数量也有相似的分布规律，东祁连山地区有鸟类169种，占现有鸟类的86.22%；西祁连山地区有鸟类34种，占现有鸟类的13.7%。祁连山马麝1974年，1976年调查时，仅祁连山北麓就有39505只，10年后第二次调查时，马麝数量下降了68.4%；野马在1957年绝迹。
调查显示，祁连山马蹄林区1976年分布有马麝3371只，密度每平方公里2.21只，蓝马鸡2757只，密度每平方公里5.18只。到20世纪90年代，这两种动物在该地很难见到。过渡放牧区，使优良牧草生长受到抑制，有毒植物大量生长，由1985年的3%~5%增加到1997年的25%。
白唇鹿
野毛驴
马麝
野驴
野牦牛
蓝马鸡
石羊
马麝
