西雙版納享有“生物基因庫”等美譽，生物多樣性富集。

西雙版納有高等植物5000多種，占全國的1/5;有動物2000多種，占全國的1/4。這里有亞洲最大的陸生動物——亞洲象、中國最高的樹——望天樹、“見血封喉”的箭毒木、“植物界的舞蹈家”跳舞草、中國最小的有蹄類動物“鼷鹿”、對水環境要求極高的“極危動物”桃花水母，還分布著野牛、印支虎、綠孔雀、巨蜥、蟒等珍稀動物。亞洲象從上世紀80年代的170頭左右發展至目前的300多頭。這里有豐富的藥用植物資源，有中草藥1724種，經過鑒定的有500多種。其中，有芳香健胃藥砂仁、健胃驅蟲藥檳榔，有制造國產血竭的主要原料龍血樹、制造云南白藥的主要原料之一——七葉一枝花、制造降壓靈的蘿芙木等。

在保護亞洲象方面，2008年，西雙版納建立了中國云南亞洲象救護與繁育中心，至今已救助野生亞洲象26頭。救護其他野生動物2000多頭(只)。亞洲象監測預警體系不斷完善，2015年以來，共投入資金2000多萬元開展監測預警，在亞洲象肇事多發區建設了防象設施、食物源基地等項目，有效緩解了人象矛盾。2018年，在全國建成首個“亞洲象監測預警中心”，建立了專業亞洲象監測救護隊伍。在全國率先創立野生亞洲象公眾責任險，截至目前，投保金額累計1.4億元，實際保險賠付金額1.4億元。

修復棲息地，讓動植物回歸家園。今年基本完成8000畝棲息地修復和改造，啟動西雙版納熱帶雨林國家公園建設的前期工作，大力推廣“大象食堂”保護模式。積極開展珍稀瀕危動植物保護小區建設，建設一批珍稀瀕危動植物生境保護示范小區，還要建成一批集熱帶雨林科研、教學、觀光、體驗功能為一體的示范教育基地。此外，西雙版納啟動實施瀾滄江、流沙河生態景觀治理工程，打造世界旅游核心區，加快國內推進已知面積最大、最靠近城市的熱帶雨林修復項目——三達山國家儲備林熱帶雨林修復項目。