阿勒泰地区野生动植物物种丰富，全地区野生植物有1378种，药用植物种类200多种，其中许多为名贵药材。珍稀濒危植物有蒙古黄芪、草苁蓉、肉苁蓉、新疆阿魏等，特有植物有鹿根、额河菱角、欧亚萍蓬草、阿勒泰赤芍、阿尔泰金莲花、阿尔泰低头葱等。有野生动物466种，其中被列为国家级保护动物的有74种（一级的20种，二级的54种），省级的36种。濒危动物有雪豹、北山羊、盘羊、野驴、马鹿、原麝和在中国仅分布于阿勒泰地区的河狸。