Vườn Quốc Gia Tam Đảo là vùng núi cao, khí hậu cận nhiệt đới với nhiều cảnh quan độc đáo, hệ sinh thái đa dạng. Có 904 loài thực vật thuộc 478 chi, 213 họ, trong đó có các loài điển hình cho vùng cận nhiệt đới như pơmu. Có 307 loài động vật, trong đó có 239 loài chim, hầu hết các loài chim có lợi, nhiều loài có màu lông đẹp như vàng anh, sơn tiêu trắng, sơn tiêu hồng, sơn tiêu đỏ, có những loài quý hiếm như gà tiền, gà lôi trắng; có 64 loài thú với những loài có giá trị như sóc bay, báo gấm, hổ, gấu ngựa, cầy mực, vượn, voọc đen, vv. Có một loài lưỡng cư đặc hữu chỉ phân bố ở các hồ nhân tạo và suối trong VQGTĐ là cá cóc Tam Đảo (Paramesotriton delousteli). VQGTĐ là nơi nghỉ mát lí tưởng, là địa bàn hấp dẫn khách du lịch đến nghỉ ngơi, giải trí.