巫溪拥有种类丰富的植物资源。据统计，有大型真菌83种，隶属于2门13目36科62属。其中子囊菌门3目8科11属12种，担子菌门10目28科51属71种。有维管植物202科1033属3595种，其中蕨类植物有41科85属298种，裸子植物有6科21属35种，被子植物有155科927属3262种。

巫溪有国家重点保护野生植物84种，其中，国家一级重点保护野生植物有水杉、珙桐、红豆杉、南方红豆杉和曲径石斛、崖柏6种；国家二级重点保护野生植物有秦岭冷杉、水青树、连香树、宜昌橙、太白贝母、巴山重楼、七叶一枝花、黄连、云南红景天、石斛、天麻、八角莲、中华猕猴桃等78种。有重庆市重点保护野生植物27种。

巫溪动物物种也非常丰富。据调查，有昆虫830种，隶属于17目127科558属。有脊椎动物334种，隶属于5纲28目92科，其中哺乳纲7目22科60种，鸟纲16目48科215种，爬行纲1目8科25种，两栖纲2目9科19种，鱼纲2目5科15种。

巫溪现有55种国家重点保护野生动物，其中有川金丝猴、林麝、豺、金猫、大灵猫、小灵猫、云豹、喜马拉雅斑羚、金雕、白冠长尾雉、黄胸鹀11种；二级重点保护野生动物有猕猴、黑熊、黄喉貂、斑林狸、豹猫、中华斑羚、鸳鸯、红隼、红腹角雉、红腹锦鸡、画眉、橙翅噪鹛、红嘴相思鸟等44种。有重庆市重点保护动物31种。