维管束植物种类共53科116属141种,其中蕨类植物7科7属8种;被子植物45科109属133种(双子叶植物39科77属91种,单子叶植物7科32属42种)。红树植物1科1属1种;盐沼植物14科22属23种。湿地上生长的维管束植物主要有秋茄、芦苇、短叶茳芏、藨草和互花米草等。
自然保护区在植物地理上属于冷北极植物区系与古热带植物区系的过渡带,处于中国—日本森林植物亚区的华南地区。依据植物群落的种类组成、外貌结构和生态生理分布,在植被类型上,参照《中国植被》及《中国湿地植被》的划分方法,自然保护区主要植被类型可以分为滨海盐沼、滨海沙生植被和红树林3个植被型;有互花米草群落(Form. Spartina alterniflora)、芦苇群落(Form. Phragmites communis)、短叶茳芏群落(Form. Cyperus malaccensis var.brevifolius)、海三棱藨草群落(Form. Scirpus mariqueter)、中华结缕草群落(Form. Zoysia sinica)、苦郎树群落(Form. Clerodendrum inerme)、狗牙根群落(Form.Cynodon dactylon)、铺地黍群落(Form. Panicum repens)、木麻黄群落(Form. Casuarina equisetifolia)、厚藤群落(Form. Ipomoea pescaprae)、老鼠簕(Form. Spinifex littoreus)、甜根子草群落(Form.Saccharum spontaneum)、矮生苔草群落(Form.Carex pumila)、秋茄群落(Form. Kandelia obovata)等14个群系。 福建闽江河口湿地国家级自然保护区动物地理区系属于东洋界华南区闽广沿海亚区闽沿海地带海滨亚带。野生动物资源丰富。现已初步查明,脊椎野生动物共41目111科395种。其中哺乳纲3目5科7种、鸟纲19目53科266种(其中水鸟9目24科152种)、爬行纲2目4科8种、两栖纲1目2科3种、鱼类16目47科111种。国家重点保护野生动物有54种,其中国家一级保护野生动物有5种,国家二级保护野生动物有49种。列入国家自然和自然资源保护联盟(2003)名单中有21种。其中极危物种3种,濒危物种11种,易危种7种,属于《中国濒危动物红皮书》名单中有28种,其中濒危物种6种,易危种12种,稀有种10种。“三有”动物228种。属于国际候鸟保护网的“中日候鸟保护协定”、“中澳候鸟保护协定”的候鸟保护的种类分别为142种和56种。
福建闽江河口湿地水生生物资源丰富。在553种水生生物中(不含脊椎动物),底栖动物和潮间带生物268种;浮游植物147种,其中硅藻118种;浮游动物116种,其中水母类37种;游泳动物22种(不含鱼类111种),其中甲壳类20种,头足类2种。保护区水生生物以暖水性种类为主,形成常见种和优势种。