Theo đánh giá của phó giáo sư, tiến sĩ Bùi Tất Thắng, Viện Chiến lược phát triển-Bộ Kế hoạch và Đầu tư, Bái Tử Long hội tụ đủ 3 hệ sinh thái cơ bản, đó là rừng trên cạn, đất ngập nước và biển với diện tích đủ lớn cho các khu, hệ động thực vật rừng-biển sinh sôi và phát triển.
Tổng số loài quý hiếm nơi đây lên tới 102 loài, trong đó có 72 loài động vật và 30 loài thực vật được ghi trong sách đỏ Việt Nam.
Tiêu biểu về thực vật có lát hoa, gội nếp, trai lý, lá khôi; về động vật có bồ câu nâu, khỉ vàng, báo lửa, nai, rái cá, rùa hộp ba gạch, tắc kè, kỳ đà hoa, trăn đất, rắn hổ mang, rắn hổ mang chúa.
Động vật biển có cá heo trắng Trung Hoa, cá Ông Chuông, tu hài, trai ngọc, bào ngư, sá sùng và đặc biệt là 2 loài rùa biển (vích và đồi mồi).
Vườn quốc gia Bái Tử Long chính thức đi vào hoạt động từ tháng 4/2002, đây không chỉ là khu bảo tồn thiên nhiên biển đảo mà còn có giá trị về khảo cổ học như hang Soi Nhụ, nơi phát hiện sự tồn tại của người Việt cổ cách đây khoảng 14.000 năm.
Bên cạnh tài nguyên rừng, Vườn quốc gia Bái Tử Long còn có hệ sinh thái đất ngập nước với diện tích 1.000 ha, bao gồm rừng ngập mặn, bãi triều cát, bãi triều đá và thảm cỏ biển là nguồn cung cấp thức ăn cho nhiều loài hải sản, đồng thời là nơi cư trú, bãi đẻ của các loài tôm cá...và cũng là nơi kiếm ăn của nhiều loại động vật, kể cả các loài chim di cư và nhiều loài côn trùng khác.
Hệ sinh thái rừng ngập mặn nơi đây với cảnh quan hấp dẫn, đặc sắc, đa dạng sinh học cao đã và đang thu hút hoạt động du lịch sinh thái, giáo dục môi trường và nghiên cứu khoa học. Tiêu biểu như vụng Cái Quýt, vụng Lỗ Hố, vụng Soi Nhụ, vụng Ổ Lợn, thung áng Cái Đé, thung áng Cái Lim.
Riêng thảm cỏ biển phân bố trên diện tích 10 ha rải rác tại các khu vực có đáy dạng bùn cát như Chương Di, sông Mang, vụng Lỗ Hố, vụng Cái Đé, vụng Trà Thần.
Hệ sinh thái bãi triều cát và bãi triều đá là nơi sinh sống của các loài sinh vật biển, mà nổi bật nhất là ngành nhuyễn thể, tạo cho vùng đất Vân Đồn rất nhiều sản vật đặc trưng hấp dẫn du khách.
Cho dù san hô ở Bái Tử Long chỉ chiếm diện tích nhỏ, là những rạn diềm chân đảo song vẫn giữ nguyên vai trò một hệ sinh thái chủ đạo, có vai trò rất quan trọng đối với các nguồn lợi thủy sản nói chung.
Vì đây chính là nơi cư trú, đẻ trứng, ẩn náu, kiếm mồi cho nhiều loài hải sản. Hệ sinh thái rạn san hô còn có năng suất sinh học cao, là nguồn sản sinh ra các chất hữu cơ, cung cấp thức ăn không chỉ cho chính nó, cho các sinh vật sống trong rạn mà còn có ý nghĩa cho toàn vùng biển này, bởi là nơi lưu trữ nguồn gen cho rất nhiều loài hải sản.
Vì vậy, Vườn quốc gia Bái Tử Long cần được bảo vệ, bảo tồn và phát triển một cách bền vững./.