Lasy Puszczy Pilickiej zajmują 69% pow. parku; dominują bory sosnowe, suche i świeże oraz bory mieszane, gł. sosnowo-dębowe, ponadto spotyka się lasy łęgowe, olsy, grądy (gł. debowo-grabowo-lipowe) i b. rzadkie dąbrowy; znaczną pow. (14%) stanowią wody. Resztę terenu zajmują grunty orne, łąki (często podmokłe), torfowiska, murawy piaskowe i nawapienne. W bogatej florze występuje szereg gat. chronionych, jak: wawrzynek wilczełyko, zimoziół północny, bluszcz, lilia złotogłów, storczyki, naparstnica zwyczajna, orlik pospolity, pełnik europejski, grzybienie białe, grążel żółty, widłaki. W awifaunie m.in.: bąk, gągoł, gęś gęgawa, kaczki, kureczka nakrapiana (kropiatka), sieweczka obrożna. rybi-twa biatoczelna, bocian czarny, myszołów, krogulec, błotniak stawowy, cietrzew. Z ssaków – bóbr (introdukowany w 1985 r.), łoś (przechodni), wydra, łasica i jenot.

Obszary o wybitnych walorach przyrodniczych objęto ochroną w 11 rezerwatach przyrody (Błogie, Czarny Ług, Gaik, Jaksonek, Jawora, Las Jabłoniowy, Lubiaszów, Meszcze, Twarda, Wielopole i Niebieskie Źródła) o łącznej powierzchni 624 ha oraz w postaci użytków ekologicznych. Większość to rezerwaty leśne, ale np. Niebieskie Źródła są najcenniejszym w środkowej Polsce rezerwatem krajobrazowo-wodnym. Koło Smardzewic znajduje się od 1934 r. Ośrodek Hodowli Żubrów o pow. 56 ha. Przebywa w nim stado około 20 żubrów z linii białowieskiej.

Najcenniejsze obiekty o znaczeniu Nstoryczno-kulturowym reprezentuje w pierwszej kolejności położony w Sulejowie – Podklasztorzu zespół opactwa cystersów (XIII—XVI w.), ponadto w Smardzewicach kościół i klasztor z XVIII w., w Skotnikach drewniany kościół. także z XVIII w. oraz dwór (XVI-XVII w.), w Bąkowej Górze kościół z XV w. i dworek z XVIII w. oraz ruiny zamku w Majkowicach z XVI w. Z zabytków techniki zachowały się w Sulejowie kamieniołomy wapienia i dawne piece wapienne Jan” i „Wiktor’ oraz młyny wodne. We wsiach możemy podziwiać charakterystyczne budownictwo drewnianych domów z dekoracyjnymi gankami (Stobnica, Błogie), a przy drogach kapliczki. Najstarsze parki dworskie powstały jako przyzamkowe w Majkowicach i Bąkowej Górze już w XIV w., pozostałe w XVIII i XIX w. (np. w Goleszach, Zaiczkowie, Łęcznie, Dębowej Górze i Szarbsku).