内蒙古草原是欧亚大陆草原的重要组成部分，天然草原面积13.2亿亩，草原面积占全国草原总面积的22%，占全区国土面积的74%。内蒙古草原分为8大类，21个亚类，476个型，占全国草原地类的44%，植物种类2781多种。 自东向西依次分布着温性草甸草原、温性典型草原、温性荒漠草原、温性草原化荒漠和温性荒漠类5大地带性草原类型,占全区草原总面积的89%。 还隐域分布着山地草甸类、低平地草甸类和沼泽类3类非地带性植被，占全区草原总面积的11%。 全区草原产草量地带性差异较大，各类草场平均单产在191至23公斤/亩之间，载畜能力每个羊单位在7至106亩之间。 2018年草原植被盖度43.8%，与2000年相比提高了13.8个百分点，部分地区草原生态已恢复到上世纪80年代中期水平。

全区有陆生脊椎动物613种，分属29目，93科，291属。两栖纲8种，爬行纲27种，鸟纲442种，哺乳纲136种。 国家一级重点保护野生动物28种，其中鸟类有白鹳、东方白鹳、黑鹳、中华秋沙鸭、白肩雕、金雕、玉带海雕、白尾海雕、虎头海雕、胡兀鹫、黑嘴松鸡、白头鹤、丹顶鹤、白鹤、大鸨、波斑鸨、遗鸥17种；兽类有紫貂、貂熊、豹、雪豹、野驴、双峰驼、梅花鹿、原麝、马麝、普氏原羚、北山羊11种。 国家二级重点保护野生动物87种。被列入国际自然保护联盟（IUCN）保护的51种，列入《濒危野生动植物国际贸易公约》（CITES）的99种，被国际鸟盟（Bird Life International）定为国际受胁鸟种的有26种，列入《中国濒危动物红皮书》的鸟类184种，列入《中华人民共和国政府和日本政府保护候鸟及其栖息地环境的协定》的鸟类184种， 列入《中华人民共和国政府和澳大利亚政府保护候鸟及其栖息地环境的协定》的鸟类51种。我区境内分布的蒙古野驴、野骆驼属世界珍贵兽类。

分布有维管束植物2351种，其中，种子植物2106种，蕨类植物61种，引种栽培的植物184种。野生维管束植物共计2167种，分属于131科、660属。列入国家重点保护野生植物名录第一批的10种。

全区有河流、湖泊、沼泽和人工湿地4大类19种类型湿地，总面积9015.90万亩，占自治区国土面积的5.08%，占全国湿地面积的11.25%，居全国第3位。其中天然湿地（包括河流湿地、湖泊湿地、沼泽湿地）8818.20万亩，占湿地总面积的97.81%；人工湿地197.70万亩，占湿地总面积的2.19%。

湿地遍布全区，但总体上东部地区多于西部地区，中部、南部地区多于北部地区。其中，东部地区以森林沼泽、灌丛沼泽、草本沼泽及永久性淡水湖泊湿地为主；中部以灌丛沼泽、草本沼泽及人工湿地为主；西部以季节性、间歇性河流，湖泊湿地和内陆盐沼及季节性咸水沼泽为主。

我区湿地区面积最大的是嫩江源头湿地区，面积为627.75万亩；呼伦湖国家级自然保护区湿地区次之，面积为425.55万亩；排在第3位的是诺敏河湿地区，面积381.75万亩。河流湿地面积最大的湿地区为黄河湿地区，湖泊湿地面积最大的是呼伦湖国家级自然保护区湿地区，人工湿地面积最大的是尼尔基水库湿地区。全区纳入保护体系的湿地面积2818.63万亩，占全区湿地总面积的31.26%。