So wachsen in der Gebirgsregion des Tien-Shan etwa 4.000 verschiedene Pflanzenarten, von denen rund 1.400 endemisch sind. Eine besondere Bedeutung haben hierbei die Urwildformen zahlreicher Obstbaumarten sowie die auf Dauerfrostböden vorkommenden Fichtenwälder.
In diesen an Nordhängen wachsenden Fichtenwäldern leben Braunbär, Sibirisches Reh und Luchs. In den Hochgebirgssteppen sind Steppenschaf, das seltene Marco-Polo-Schaf (Ovis ammon polii), Tien-Shan Ziesel (Marmota minor) und Pfeifhase (Ochotona pusilla) heimisch. Schneeleopard (Uncia uncia), Schraubenziege (Capra falconeri) und Steinbock (Capra ibex) bevorzugen die höher gelegenen, eisigen Regionen. Artenreich ist auch die Vogelwelt, zu der unter anderen Bartgeier, Steppenadler, Sakerfalke (Falco cherrug), Berggans, Himalaya-Königshuhn (Tetraogallus himalayensis) und Schwarzes Moorhuhn gehören.
Zu den Zugvögeln gehören Schwarzhalstaucher (Podiceps nigricollis), Ohrentaucher (Podiceps auritus), Silberreiher (Egretta alba) und Graureiher (Ardea cinerea). Seltene Entenarten: Spießente (Anas acuta), Knäkente (Anas querquedula) und Schellente (Bucephala clangula) sowie Mittelsäger (Mergus serrator) und Gänsesäger (Mergus merganser) nutzen den Issyk-Kul See als Rastplatz.