Хребет Шайтан-Тау – юго-восточный предел распространения флоры европейских широколиственных лесов. Здесь выделяются семь типов лесной растительности: широколиственные с преобладанием дуба, широколиственные с преобладанием липы, березовые, осиновые, горно-балочные, пойменные (преимущественно тополевые), приручьевые (преимущественно чернооль-ховые).
Характерной особенностью горностепной растительности является широкое пространство эндемичной флоры: гвоздика уральская, гвоздика иглолистная, пырей инееватый, астрагал Гельма, астрагал карелинский, копеечник Разумовского, тимьян мугоджарский, смолевка башкирская, оносма губерлинская, овсец пустынный, астра альпийская, клаусия солнцелюбивая и др. Широ-кое развитие получили реликтовые растения: овсяница лесная, герань Роберта, ясменник души-стый, горноколосник колючий, льнянка алтайская, льнянка слабая, очиток гибридный, можжевельник казацкий. Из числа краснокнижных видов растений отметим шиверекию подольскую, лилию тигровую, венерин башмачок настоящий, венерин башмачок крупноцветковый, касатик низкий, ковыль Залесского, ковыль красивейший, копеечник Разумовского, пыльцеголовник красный, рябчик русский, чину Литвинова.
Природной особенностью хребта Шайтан-Тау является перекрытие на относительно небольшой территории ареалов многих представителей фауны. Для животного мира Шайтан-Тау характерно сочетание как типично лесных (бурый медведь, рысь, лось, белка, глухарь, рябчик), так и типично степных видов (степная пищуха, степной сурок, суслик большой, слепушонка обыкновенная, мышовка степная, тушканчик большой).