Дніпровсько-Орільський заповідник створений для збереження унікального ландшафту середнього Дніпра і річки Оріль.
У рослинному покрові заповідника переважають ліси, переважно дубові, близько 89% – довготривалі заплавні. Крім них незначні площі займають ліси з верби білої, тополі білої, осокора або вільхи. У центральній частині заповідника є ділянки піскового степу, чагарники, штучні насадження сосни та білої акації.
На степових ділянках можна зустріти такі рідкісні види як тюльпан дібровний, сон чорніючий, рястка Буше, шафран сітчастий, ковила дніпровська, деякі різновиди зозулинців, водяний горіх, сальвінія пливуча. Три види рослин занесені до Європейського червоного списку: жовтозілля дніпровське, козельці українські та кушир донський.
У плавнях, що тягнуться від Кам’янського до Дніпра, збереглися унікальні представники флори і фауни Придніпров’я. Тут можна побачити красиві білі лілії – латаття.
Крім того, на території заповідника виявлено 38 видів ссавців, шість із яких занесені до Червоної книги України: велика та мала вечірниці, борсук, горностай, видра річкова, мишівка степова. Також тут мешкають вовки, лисиці, зайці, їжаки білочереві, бобри річкові, дикі кабани, косулі, лосі європейські, а також білки, ондатри, єнотовидні собаки, плямисті олені.
У водоймах заповідника мешкає 41 вид риб. Найбільш поширені з них: щука, карась сріблястий, верховодка, плітка, краснопірка, верхівка, лин, плоскирка, лящ, гірчак, щипавка, судак, окунь, бичок-цуцик. Також є риби, що входять до Червоного списку Дніпропетровської області: ялець, бобирець, синець, чехоня, миньок та колючка триголкова. Є навіть занесена до Червоної книги України стерлядь.
Тваринний світ Дніпровсько-Орільського заповідника також не менш цікавий. Тут зареєстровано більш як 2000 видів тварин. Найбільшим різноманіттям серед них виділяються комахи: їх близько 1500 видів. 18 із них занесені до Червоної книги України: совка розкішна, бражник дубовий, ведмедиця велика, дозорець-імператор, жужелиця угорська, жук-олень, пістрянка весела, подалірій, сколія степова та інші.
