На территории Самурского национального парка отмечено более 50 видов растений, занесенных в Красные книги Дагестана и России: тис ягодный, лапина крылоплодная, береза Радде, вавиловия прекрасная, нут маленький, ложнопузырчатка пальчатая, нектароскордум трехфутовый, ковыль красивейший, плющ Пастухова и целый ряд орхидных – анакамптис пирамидальный, пальчатокоренник Дюрвиля, офрис кавказская, ятрышник болотный и др.
Помимо охраняемых видов на Шалбуздагском участке отмечено множество эндемиков Дагестана: резуха мучнистая, мелколепестник шалбузский, живокость дуговидная, псефеллюс немноголопастный, незабудка щебнистая и др. А некоторые растения известны только с территории национального парка и окрестностей: астрагалы Беккера и Евгения, гвоздика Владимира, колокольчик Мейера и др.

Фото: А. Данилкин

Фото: А. Данилкин

Фото: М. Магомедова

Фото: А. Агарков

Фото: Р. Муртазалиев
Здесь зарегистрировано более 20 видов насекомых, занесенных в Красные книги России и Дагестана – жужелицы шахдагская, Эдмунда и Фауста, усачи большой дубовый и резус, бронзовка красивая, грушевая сатурния, аполлоны обыкновенный и Нордманна, желтушка аврорина и др.

Фото: М. Магомедова

Фото: С. Трепет

Фото: А. Данилкин
В федеральную и республиканскую Красные книги занесены 6 видов рыбообразных и рыб национального парка – каспийская минога, шип, стерлядь, предкавказская кумжа, усач булат-маи и предкавказская щиповка. В устье Самура и прилегающих водах Каспия водится больше десятка эндемичных и редких видов рыб: узкорылая пугоголовка, южнокаспийская белоглазка, терский усач и др.
На территории нацпарка обитает 10 видов амфибий и рептилий, занесенных в Красные книги Дагестана или России: сирийская чесночница, средиземноморская и каспийская черепахи, кавказская быстрая ящурка, западный удавчик, Палласов, краснобрюхий, разноцветный и закавказский полозы, гадюка Динника.

Фото: А Бибин

Фото: С. Трепет
Национальный парк играет большую роль в сохранении популяций более 50 редких и исчезающих видов птиц, в том числе султанки, орлана-белохвоста, бородача, беркута, сапсана, кавказского тетерева и др.

Фото: В. Кононенко

Фото: А. Перевозов

Фото: В. Кононенко

Фото: В. Кононенко

В пределах нацпарка и около его границ обитают несколько редких и охраняемых видов млекопитающих: европейская широкоушка, большой подковонос, индийский дикобраз, кавказская выдра, лесной кот, камышовый кот, каспийская нерпа и др. В общей сложности создание национального парка «Самурский» позволило создать условия для сохранения более 200 редких и находящихся под угрозой исчезновения видов растений и животных.
