Растительный и животный мир парка поражает своим разнообразием. На его территории расположено множество уникальных природных комплексов. К ним относится, например, единственный в левобережной лесостепи можжевеловый массив, возраст деревьев которого превышает 100 лет. Особую ценность представляет также расположенный вблизи села Вельбовка участок смешанного леса, где произрастает около сотни занесенных в Красную книгу Украины представителей флоры. Многих посетителей приводят в восторг здешние приречные луга, когда цветут гладиолусы и орхидеи, а также болота, когда там распускается белая кувшинка. Помимо этого в живописном урочище Галочка произрастает реликтовый дубовый массив, возраст деревьев которого достигает 200-300 лет. Парк состоит из 23 уникальных природных комплексов, из которых 14 являются заказниками местного значения (три ландшафтных, десять ботанических и один гидрологический), а девять – заповедными урочищами.