Nghệ An, đặc biệt là khu vực miền Tây, nổi bật với sự đa dạng sinh học phong phú, đại diện cho hầu hết các kiểu rừng mưa nhiệt đới. Khu Dự trữ Sinh quyển miền Tây Nghệ An, được UNESCO công nhận vào năm 2007, là khu dự trữ sinh quyển lớn nhất Đông Nam Á với tổng diện tích 1.299.795 ha. Khu vực này bao gồm Vườn Quốc gia Pù Mát, Khu Bảo tồn Thiên nhiên Pù Huống và Pù Hoạt, tạo thành một hành lang xanh liên tục, duy trì hiệu quả bảo tồn đa dạng sinh học. 
Các sinh cảnh ở đây rất đa dạng, bao gồm núi, đất ngập nước, suối và các hệ sinh thái rừng khác nhau như rừng kín thường xanh mưa mùa nhiệt đới, rừng trên núi đá vôi, rừng hỗn giao gỗ - nứa, rừng tre nứa, trảng cây bụi và trảng cỏ. 
Về thực vật, Khu Bảo tồn Thiên nhiên Pù Huống đã ghi nhận 1.138 loài thực vật bậc cao có mạch, thuộc 164 họ, trong đó có 44 loài được liệt kê trong Sách đỏ Việt Nam.  Đặc biệt, nghiên cứu về họ Sim (Myrtaceae) tại đây đã xác định được 38 loài thuộc 9 chi, bổ sung cho danh lục thực vật của khu bảo tồn 3 chi và 20 loài mới. 
Về động vật, khu vực này là nơi sinh sống của nhiều loài quý hiếm, bao gồm các loài thú lớn như voi, hổ, sao la và nhiều loài chim đặc hữu. Sự đa dạng về loài, hệ sinh thái và nguồn gen động, thực vật tại đây đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì cân bằng sinh thái và nghiên cứu khoa học. 
Tuy nhiên, đa dạng sinh học ở Nghệ An đang đối mặt với nhiều thách thức, bao gồm sự suy giảm môi trường sống, khai thác tài nguyên quá mức và biến đổi khí hậu. Do đó, việc tăng cường các biện pháp bảo tồn, quản lý bền vững và nâng cao nhận thức cộng đồng về bảo vệ đa dạng sinh học là hết sức cần thiết.