La zona de Marismas Nacionales se destaca por albergar una gran cantidad de biodiversidad debido a su extensión, estructura, productividad y estado de conservación, lo que en conjunto la constituyen como un área biogeográfica relevante a nivel nacional donde dominan diversos ecosistemas típicos de la costa mexicana,
Esta área se caracteriza por contener 509 especies de vertebrados, de las cuales, 47 se encuentran bajo alguna categoría de riesgo conforme a la NOM-059-SEMARNAT-2010, “Protección ambiental-Especies nativas de México de flora y fauna silvestres - Categorías de riesgo y especificaciones para su inclusión, exclusión o cambio-Lista de especies en riesgo”, entre esta se encuentra el jaguarundi (Herpailurus yagoauroundi), jaguar o tigre (Panthera onca), tigrillo u ocelote (Leopardus pardalis), ocelote o margay (Leopardus wiedii), loro cabeza amarilla (Amazona oratrix), gavilán pecho rufo (Accipiter striatus), aguililla cola blanca ( Buteo albicaudatus), cocodrilo de río o cocodrilo americano (Crocodylus acutus), víbora de cascabel o saye (Crotalus basiliscus), culebra nariz ganchuda de desierto (Gyalopion quadrangulare), culebra nocturna ojo de gato (Hypsiglena torquata); sapo boca angosta oliváceo (Gastrophryne olivacea); rana de árbol esmeralda (Exorodonta smaragdina); entre muchas otras.
Con respecto a la flora se destacan el mangle rojo (Rhizophora mangle), el mangle negro (Avicennia germinans), el mangle botoncillo (Conocarpus erectus) y el mangle blanco (Laguncularia racemosa), incluidas en la misma NOM referida.
Su cualidad de mayor importancia ecológica radica en que contiene aproximadamente 22,170 hectáreas de bosque de mangle, que sumados a los existentes en Marismas Nacionales Nayarit, alcanzan el 10% de la totalidad del ecosistema existente en nuestro país, cubriendo una superficie aproximada de 74,611 hectáreas en buen estado de conservación y optima estructura.
El establecimiento de la reserva de la biosfera genera una relación equilibrada entre los seres humanos y la naturaleza para elevar las condiciones sociales, económicas y culturales, necesarias para un medio ambiente sostenible así como ofrecer posibilidades de ensayar y demostrar métodos de desarrollo sostenible en escala regional, con la opción de ser replicados en distintas regiones en beneficio del país a lo largo del tiempo, manteniendo los valores pasivos del medio ambiente, como lo señala el Programa “El Hombre y la Biosfera” de UNESCO.