Zróżnicowany charakter krajobrazu Nadgoplańskiego Parku Tysiąclecia wpływa na wysoki poziom bioróżnorodności tego terenu. Wśród zbiorowisk roślinnych wiele związanych jest z wodami jezior. Wśród nich wymienić można zespoły ramienicy omszonej, wywłócznika kłosowego i okółkowego oraz zespół lilii wodnych z udziałem grzybieni białych i grążela żółtego. Przy granicy lustra wody i pasa szuwarów występują: pięknie kwitnący rdest ziemnowodny, różne gatunki rzęs, spirodela wielokorzeniowa oraz chroniony pływacz zwyczajny. Rozległe pasy szuwarów okalające jeziora parku tworzy między innymi rzadka kłoć wiechowata, a także pałka wąskolistna i szerokolistna, tatarak, manna mielec i jeżogłówka gałęzista. Największą powierzchnię zajmują jednak pasy trzcinowisk. Przy północno-wschodnim brzegu jeziora Skulska Wieś oraz pomiędzy jeziorami Czartowo oraz Skulskim w dobrym stanie zachowały się torfowiska niskie, gdzie stwierdzono występowanie sierpika barwierskiego oraz chronionego kruszczyka błotnego. Nad Gopłem występują cenne i bogate gatunkowo łąki trzęślicowe z dominującą trzęślicą modrą, a także inne bardzo wartościowe zbiorowiska otwarte: łąki sitowo-trzęślicowe, łąki selernicowe, wymagające regularnego wiosennego podtopienia łąki wyczyńcowe oraz łąki rajgrasowe. W obrębie łąk odnotowano stanowiska staroduba łąkowego, storczyków: krwistego i szerokolistnego oraz goździka piaskowego i pysznego. Na pastwiskach i łąkach parku spotyka się stanowiska roślin słonolubnych, w tym rzadkiej świbki morskiej i chronionego mlecznika nadmorskiego. Piaszczyste miejsca porośnięte są zbiorowiskami psammofilnymi – należą do nich chronione murawy szczotlichowe tworzone przez sinozieloną trawę szczotlichę siwą, zespół goździka kropkowanego i zawciągu pospolitego. W ciepłych miejscach występują również kocanki piaskowe, groszek czerniejący oraz pierwiosnka lekarska. Lasy w parku nie zajmują dużej powierzchni. Nadbrzeżne pasy leśne rozciągające się wokół Gopła tworzone są przez cenne olsy, łęgi wiązowo-jesionowe oraz łęg jarzmiankowy. Na południowy wschód od Lubstówka odnaleźć można niewielką powierzchnię świetlistej dąbrowy.

Świat ichtiofauny parku reprezentowany jest przez 25 gatunków ryb, a wśród nich: ciernika, sandacza, suma, jazgarza, szczupaka, leszcza i węgorza. Herpetofauna nie została do tej pory dostatecznie przebadana, stwierdzono jednak występowanie wielu chronionych płazów, między innymi traszki zwyczajnej, kumaka nizinnego i grzebiuszki ziemnej, a gady reprezentowane są przez: padalca, jaszczurkę zwinkę i zaskrońca. Najlepiej zbadaną grupą zwierząt są ptaki, wśród których najcenniejsze są gatunki wodno-błotne. Obok tych pospolitych, jak łyska, perkoz dwuczuby czy krzyżówka, obszary podmokłe parku zasiedlają gatunki rzadsze, między innymi bąk, bączek, błotniak stawowy, kropiatka, wąsatka, wodnik i żuraw. Jezioro Gopło jest bardzo ważną ostoją dla gęgawy, która na całym akwenie gniazduje w liczbie kilkuset par, stanowi ono też miejsce żerowania bielika. Opisywane tereny słyną również z masowych koncentracji ptaków w okresach przelotów, kiedy na wodach Gopła spotyka się między innymi wielotysięczne stada gęsi zbożowych i białoczelnych. Fauna ssaków została słabo poznana. Spośród chronionych gatunków w parku występuje jeż wschodni, wydra, łasica, gacek wielkouch, kret i bóbr.

Przyrodzie opisywanego terenu zagraża intensywny rozwój turystyki i budownictwa letniskowego, szczególnie przy południowym brzegu Gopła. Negatywny wpływ na środowisko przyrodnicze ma także nadmierne nawożenie pól oraz zaprzestanie wypasu i wykaszania łąk. Wciąż obserwuje się tu wypalanie łąk i trzcinowisk oraz wycinanie szuwarów. Poważnym problemem jest również eutrofizacja oraz obniżenie się poziomu wód, a przez to osuszanie terenu oraz kłusownictwo nagminnie obserwowane na wodach parku.