风景区内湿地类型多样，包括沼泽、湖泊、河流、人工湿地等生境，其中沼泽湿地以苔草及禾本科植物为主的沼生植物群落组成 ；湖泊湿地主要包括沉水、漂浮、浮叶和挺水四类生活型植物；河流湿地以沉水植物和漂浮植物为主，并有少量浮叶植物和挺水植物。滨岸地段以芦苇群落分布最广，其它漂浮、沉水、挺水植物和湿生乔灌木零星分布。湿地内生物多样性丰富，生态系统完整性相对较高的各种类型湿地为多种动物提供了良好的生境，特别是为鸟类的栖息、觅食、繁衍提供了理想场所。初步统计结果显示，溱湖湿地共有鸟类97种，兽类21种，两栖爬行类23种，鱼类38种，浮游动物21种。溱湖湿地对于区域生物多样性维持具有重要价值。
截止2014年园内有湿地野生植物153种，鸟类：共97种，国家一级保护动物有白鹳、黑鹳、丹顶鹤等7种，省级保护动物有鸿雁、鹌鹑、喜鹊、灰喜鹊、画眉等8种。兽类：共21种，国家一级保护动物有麋鹿，省级保护动物有刺猬、猪獾、貉、豹猫、黄鼬等。两栖爬行类：共23种，有金浅侧褶蛙、黑斑侧褶蛙、乌龟、蝮蛇等。鱼类：共38种，此外还有河虾、河蟹、甲鱼、河蚌、田螺、螺蛳、蚬等。其它动物：有浮游动物21属（种），其中原生动物3属，轮虫4属，棱角类5属（种），桡足类5属，底栖动物27属，昆虫10属。
