Bijzondere bewoners van het Groesbeekse Bos zijn hazelworm, kleine hagedis, zandhagedis en gladde slang. De laatste is heel zeldzaam. Hij is overigens ongevaarlijk en niet giftig. In dit gebied komen meer dan zestig soorten broedvogels voor. Enkele soorten zijn zwarte specht, nachtzwaluw, roodborsttapuit, klapekster, wespendief, houtsnip, bosuil, glanskop en holenduif.

Het Groesbeekse Bos telt maar liefst 56 boom- en struiksoorten, waaronder bijzondere inheemse soorten als bergvlier, winterlinde en wintereik en uitheemse soorten, zoals weymouth- en contorta den, omorika- en kaukasus-spar en tulpenboom.

In de Overasseltse Vennen komen tachtig soorten broedvogels voor, elf soorten amfibieën en 32 soorten libellen. Verder leven hier onder meer dassen, vossen, reeën en konijnen. Doordat de Overasseltse Vennen voedingsarm en zuur zijn, groeien hier bijzondere planten als kleine en ronde zonnedauw en veenmos.