В парке произрастают дикие плодово-ягодные виды деревьев и кустарников: абрикос обыкновенный, барбарис круглоплодный, тянь-шаньская вишня, шиповник Альберта, смородина Мейера и т.д. 1,5% от общей площади национального парка занимают насаждения яблони Сиверса, которая является прародительницей всех культурных сортов яблонь мира.

На территории Жонгар-Алатауского национального парка встречаются редкие и исчезающие виды животных: среднеазиатская жаба, черный аист, беркут, бородач, балобан, филин, тянь-шаньский бурый медведь, косуля, каменная куница, туркестанская рысь, снежный барс и т.д.