大兴安岭针叶林是中国最大的寒温性针叶林，主要优势树种有兴安落叶松、樟子松、偃松等，常见伴生乔木有白桦和黑桦等，灌木有兴安圆柏、西伯利亚刺柏、笃斯越桔（蓝莓）、越桔（红豆）、兴安杜鹃、杜香及东北岩高兰等，草本有鹿蹄草、兴安鹿药等，以及牛肝菌、猴头菇和木耳等菌类。
阴山山脉是中温和暖温带的分界线，草原区的森林岛，连接中国东北和西北生物多样性的生态走廊，分布有大面积的白桦、山杨次生林。有维管植物约1100种，如蒙古栎、蒙椴、蒙桑、白桦、白扦、青扦、青海云杉、侧柏、杜松、油松及古老树种脱皮榆。动物有狼、黄喉貂、赤狐、中华斑羚、西伯利亚狍和狗獾等。
贺兰山是亚洲中部荒漠中的一座“岛山”，复杂的地质地貌、2000米的垂直高差、古地中海生物区系的避难所，孕育了丰富的生物类群。分布着青海云杉林、油松林、灰榆疏林和杜松疏林等，还有内蒙古仅有的高山植被类型，如鬼箭锦鸡儿灌丛和矮嵩草高山草甸。是内蒙古珍稀植物保存最多的山地林区，也是众多植物的模式标本产地，如大叶细裂槭、羽叶丁香、斑子麻黄、内蒙野丁香、贺兰山黄芪、蒙古扁桃等。有雪豹、马鹿、岩羊、盘羊和金雕等动物。
