Естественных озер на территории пущи нет. Среди десяти искусственных прудов наиболее крупные созданы в пойме реки Переволока (озера Лядское - 345 га, Хмелевское - 75 га), где на пролетах останавливается большое количество водоплавающей дичи.
Флора пущи представлена 900 видами сосудистых споровых и семенных растений, что составляет 64% видового состава произрастающих на территории республики растений. Около 10% видов имеют одревесневающие побеги, из них 25 видов деревьев, 35 кустарников и полукустарников, 12 видов кустарничков.
Хвойные породы представлены сосной обыкновенной и елью европейской, а также редкой в регионе пихтой белой. Вблизи южной окраины пущи проходит граница сплошного распространения ели. Лиственные представляют: дуб черешчатый, березы повислая и пушистая, граб, ольха черная, ясень обыкновенный осина. Значительно реже встречаются дуб скальный, вязы шершавый и гладкий.
В пуще произрастает примерно 260 видов мхов, более 290 видов лишайников и 570 видов грибов.
Беловежские леса отличаются наличием участков девственных лесов. В основном (более половины) представлены высоковозрастными древостоями (100-200 лет), сформировавшимися и развивающимися в относительно естественных условиях. Имеются участки в возрасте 250-350 лет, сохранились отдельные деревья в возрасте 300-600 лет. Хвойные леса составляют 68,8% лесопокрытой площади и представлены преимущественно сосновыми лесами (58,0%), еловых 10,7%. Широколиственных лесов в пуще 5,8%, примерно столько же мелколиственных производных лесов. Распространены лиственные коренные болотные леса (18,7%). Моховые и травяные болота занимают площадь 3,16 тыс. га. Болота как регуляторы газового состава атмосферы и гидрологического режима играют большую роль в поддержании стабильности экосистем Беловежской пущи и сохранении ее биоразнообразия.
Фауна пущи насчитывает более 10 тыс. видов. Здесь обитает 59 видов млекопитающих, в том числе самый крупный представитель современной европейской фауны - зубр. Наиболее многочисленны грызуны - 20 видов. Среди них наиболее примечательным является бобр. Из хищников в пуще обитают волк, лисица, рысь, куница лесная. Крупные копытные - дикий кабан, олень благородный, косуля, лось - являются охотничьими видами, и численность их оптимизируется. Зубр в прошлом также являлся охотничьим видом, но к 1919 году был полностью истреблен. Проводимые биотехнические мероприятия позволили восстановить поголовье и довести численность зубра в пуще до 300 особей.
В Беловежской пуще и ее окрестностях учтено 227 видов птиц, 40 из них занесены в Красную книгу Республики Беларусь. В герпетофауне насчитывается 11 видов земноводных и 7 видов пресмыкающихся. В водоемах обитает 24 вида рыб. Наиболее многочисленны щука, плотва, линь, ерш, окунь. Беловежская пуща имеет богатейшую фауну беспозвоночных. Только насекомых здесь насчитывается около 8500 видов.