由于不曾受第四纪冰川的严重破坏，加上受人为破坏较小，山里保存了许多古老和孑遗植物以及丰富的动植物化石。在很大程度上反映了广西北部森林原始自然本体。大山有高等植物共303科1237属3332种，种类约占广西全区高等植物的45%。
九万山原始森林覆盖面达到98%以上，还有高等植物杜鹃、木莲、野牡丹属、百合属等数十属，仅属于兰科的野生花卉就达80多种，其中名贵珍品含笑花就有11种。这里的物种资源仅次于西双版纳，是我国第二大基因库。山里，古代生观音座莲属、石杉属至今依然生长茂盛。国家一类保护植物、与恐龙同时代、被称为“活化石”的桫椤在溪边亭亭玉立，时时可见。
漫长的地质构造运动中，九万山形成了西北高、东南低的地貌骨架，区域内海拔1500米以上的同峰有14座，最高处老山海拔1683米，最低处融水河口村170米，形成山体的峭陡，溪谷的深切和地形的变化多端。
地势造就了九万山内溪流涧水纵横四野，飞瀑流泉随处可见的景观。这里水源呈星芒状放射全区域，并形成3条主要溪谷，汇集成贝江河、中州河、阳江河和东小江河4条河流，先后注入柳江，最后到达珠江出海。数不胜数的深潭，水底的砂砾、成群结队地从岩石下游出来的小鱼、水草清澈见底，一目了然。溪水汇聚于河谷，生成九万山许多壮观的瀑布。
九万山还是野生动物的乐园，据统计，九万山共有鱼纲、两栖纲、爬行纲、鸟纲、哺乳纲动物26目56科。其中，林栖动物数十种，两栖动物与爬行珍奇动物有30多种，鸟类有50多种。在众多的野生动物中，属于国家一类保护的有华南虎、云豹、短尾猴、娃娃鱼、鹰嘴黑颈长尾雉，属于国家二级保护的有猕猴、苏门羚、大灵猫、小灵猫、红腹锦鸡等。除华南虎至今还没有人看到过外，其他数十种的珍稀动物人们都在九万山发现过，而黑熊、猴子等动物更是经常出没在林中，曾经还发生过袭击人的事件。
九万山由下而上呈现出较为完整的垂直带谱，同时因地貌、气候、土壤、水文等自然条件的影响以及季节的不同，九万山呈现出丰富多彩的变化：春天山花烂漫，俨然一个温馨滴翠的天然花卉园；夏日枝繁叶茂，不失为一个避暑胜地；秋季红叶漫山、野果累累，一派丰收景象；冬天冷而不寒，鸟鸣兽吼，别有一番情趣。
