Fauna i flora regionu Dolnego Śląska ze względu na położenie geograficzne oraz rzeźbę terenu jest bardzo zróżnicowana. Obszar Dolnego Śląska, o silnie zróżnicowanej szacie roślinnej, wchodzi w skład kilku dużych jednostek geobotanicznych i fizjograficznych. Obecność nizin i obszarów wyżynnych oraz masywu górskiego Sudetów wraz z ich przedgórzem, sprawiają, że jest to miejsce o wyjątkowym walorach przyrodniczych. Ze zbiorowisk górskich, jak i niżowych, na szczególną uwagę zasługują lasy zboczowe lipowo-klonowe i jaworzyny oraz buczyny i dąbrowy w Sudetach i na ich przedgórzu, łęgi nadrzeczne i grądy doliny Odry, a także rozległe obszary borowe w Borach Dolnośląskich. Mimo przebudowy głównego drzewostanu, miejscami roślinność runa i podszytu pozostała niezmieniona. Występują w niej: wawrzynek, wilczełyko, bez koralowy, leszczyna, podkolan biały, marzanka wonna oraz wiele innych. Na wysokości 800 m n.p.m. przeważają: trawy, trzcinnik, borówka oraz goryczka trojeściowa. Interesujące i obfite w zbiorowiska roślinne są łąki (w miejscach naświetlonych, na łąkach i wzdłuż dróg występuje storczyk plamisty, dąbrówka rozłogowa, gajowiec żółty, arnika górska, starzec gajowy i naparstnica), pastwiska, szuwarowy, wody i obrzeża cieków i zbiorników (nad potokami licznie występuje lepiężnik biały) oraz torfowiskowa. Torfowiska znajdują się w Karkonoszach, w Górach Izerskich oraz w Górach Bystrzyckich i Stołowych. Roślinność torfowiskowa jest obecnie jedną z najsilniej zagrożonych w Europie, stąd też torfowiska objęte są ochroną. Niewielkie fragmenty terenu zajmują ginące zbiorowiska muraw kserotermicznych, napiaskowych, naskalnych oraz fitocenozy ciepłolubnych okrajków. Obszarom rolniczym towarzyszą ustępujące w wyniku intensyfikacji rolnictwa zbiorowiska chwastów polnych, a zabudowaniom – zbiorowiska roślinności ruderalnej. Elementem wyróżniającym ten obszar, jest wygasanie i styk zasięgów kilku gatunków roślin o różnym pochodzeniu i typie rozmieszczenia, reprezentujących rośliny pontyjskie, śródziemnomorskie, irano - turańskie i atlantyckie. Szczególnie wyraźnie zaznacza się udział tych ostatnich, nadających florze Dolnego Śląska swoiste piętno. W Karkonoszach rosną przedstawiciele podelementu arktycznego, gdzie mają jedyne swoje miejsca występowania w Europie Środkowej. Wiele gatunków roślin ma ograniczony zasięg tylko do Dolnego Śląska lub nieznacznie wykraczający poza jego teren, inne mają tu jedyną ostoję. Niewiele jest jednak gatunków ściśle związanych z tym regionem, a jeszcze mniej występujących tylko na Dolnym Śląsku tzw. endemitów, które są najlepszymi wyróżnikami dla jakiejkolwiek flory. Nieliczne gatunki endemiczne występują jedynie w Sudetach i to prawie wyłącznie w najwyższych partiach Karkonoszy oraz w Masywie Śnieżnika. W sumie obszary objęte ochroną (głównie w Sudetach i na ich przedgórzu) zajmują 19,4% powierzchni regionu.
Fauna Dolnego Śląska jest bardzo bogata w wiele gatunków mięczaków, pajęczaków, owadów i gadów. Wśród ssaków spotkać możemy sarnę, jelenia, lisa, muflona czy wiewiórkę. Liczbę gniazdujących gatunków ptaków ocenia się na ponad 200. Na Dolnym Śląsku zanotowano współcześnie lęgi 28 gatunków ptaków zagrożonych, które zostały objęte polską „Czerwoną Księgą”. Dla płazów takich jak zaskroniec zwyczajny, jaszczurka żyworodna, żmija zygzakowata najcenniejsze są obszary ze zbiornikami wody stojącej. Stąd też dla tych zwierząt szczególnie cennymi obszarami są Stawy Milickie, Stawy w Parowej, Stawy w Przemkowie, Stawy w Łagowie, starorzecza w dolinach rzecznych. Najrzadszym płazem górskim jest salamandra plamista, zamieszkująca wilgotne lasy i brzegi potoków, a najbardziej pospolitym żaba trawna.