Park zajmuje powierzchnię 4813,35 ha. Położony jest w woj. Lubelski. w całości leży w obrębie Pojezierza Łęczyńsko - Włódawskiego, stanowiącego południową cześć Polesia Lubelskiego. Dzięki utworzeniu Parku objęto szczególną ochroną unikalny w skali europejskiej teren, stanowiący namiastkę tundry bądź lasotundry, wysunięty najdalej na południowy zachód Europy. Występuje tutaj 140 północnych gatunków roślin. Ponadto obecność wielu gatunków roślin strefy atlantyckiej (25) i południowej (30) stwarza jedyną w swoim rodzaju osobliwość flory.
Łącznie na terenie Parku stwierdzono 257 gatunków glonów, 154 porostów oraz 928 gatunków roślin naczyniowych. Wśród nich 170 to gatunki rzadkie, z czego 43 podlega ochronie całkowitej, a 15 częściowej. Ponadto stwierdzono 6 gatunków chronionych grzybów.
Bogaty jest również świat zwierzęcy. Badania zooplanktonu wykazały w wodzie Parku 158 gatunków wrotków, w tej liczbie 16 nowych dla Polski. Występuje tu także szereg unikalnych gatunków wodopójek i ochotkowych. Na torfowiskach w obrębie PPN spotkać można kilka rzadkich gatunków mrówek.
W jeziorach na terenie Parku żyje około 15 gatunków ryb. Płazy reprezentowane są przez 12 gatunków, a gady przez 6. Niezwykle bogaty i zróżnicowany jest świat ptaków. Występuje tu 146 gatunków lęgowych. Łącznie na omawianym terenie stwierdzono bytowanie 239 chronionych gatunków kręgowców.
Fauna
Mozaikowy układ powierzchni łąkowo - torfowiskowych, wodnych, polnych i leśnych sprawia, że Park jest miejscem występowania wielu interesujących gatunków zwierząt.
Ryby
Obfitość licznych jezior, stawów, torfiarek, rzek i kanałów sprawia, że skład ryb jest dość bogaty i zróżnicowany. Występuje ich tu około 15 gatunków. Do najpospolitszych należą: szczupak, karaś, płoć, okoń, leszcz i lin
Płazy i gady.
Płazy ogoniaste reprezentowane są przez traszki: zwyczajną i grzebieniastą, bezogoniaste przez żaby: jeziołkową, śmieszkę, trawną i moczarową, ropuchy szarą, zieloną i najrzadszą z nich - paskówkę, a także rzekotkę, grzebiuszkę ziemną zwaną też huczkiem i kumaka nizinnego. Wśród gatunku największą osobliwością jest coraz rzadszy w naszym kraju żółw błotny. Najpospolitszą w tej grupie zwierząt jest jednak jaszczurka zwinka, nieco rzadsza - jaszczurka żyworódka. Węże są reprezentowane przez dwa gatunki: żmiję zygzakowatą i zaskrońca Zwyczajnego.
Ptaki.
Stanowią najlepiej poznaną grupą zwierząt. Skład gatunkowy ptaków Parku jest wyjątkowo bogaty i zróżnicowany. Niezwykle interesująca jest grupa związana z siedliskami wodno - błotnymi. Można tu spotkać wiele gatunków kaczek: cyrankę, cyraneczkę, krakwę, świstuna, rożeńca, głowienkę, podgorzałkę, czernicę oraz rzadkiego i gnieżdżącego się w dziuplach drzew gągoła. Na wodzie ponadto można zaobserwować łyskę, perkozy: dwuczubego, rdzawoszyjnego i zausznika oraz rzadkiego perkozka. Nie do rzadkości należą też łabędź niemy oraz bąk. W trudno dostępnych od strony lądu miejscach nad stawami w Brusie gnieździ się gęś gęfawa. Występuje również, lecz bardzo rzadko kormoran. Inną licznie reprezentowaną nad wodami grupą ptaków są mewy i rybitwy. Jedno z największych koloni mew liczy kilkaset gniazd.
Flora
Szata roślinna PPN stanowi jeden z najbardziej atrakcyjnych elementów jego środowiska. Na jej ukształtowanie miała wpływ stosunkowo mało intensywna gospodarka ludzka, co pozwoliło na przetrwanie rozległym obszarom lasów, łąk i terenów podmokłych. Nie bez znaczenia są również specyficzne warunki wodne, które wraz z występującymi zbiorowiskami roślin, unikalnych tak dla Polski, jak i dla Europy.
Lasy Parku są stosunkowo mało zróżnicowane. Przeważają tu głównie ubogie bory sosnowe z udziałem brzóz. Rzadko spotyka się lasy sosnowo-dębowe, wymagające lepszych warunków siedliskowych.
Na szczególną uwagę zasługują bory bagienne, które towarzyszą torfowiskom, zwłaszcza wysokim. Rosną one na glebach bagiennych, podtopionych, z cienką warstwą torfu. W drzewostanie przeważa mało dorodna sosna i brzoza. W runie występują głównie krzewinki, takie jak borówka bagienna i bagno, z dużym udziałem mchów torfowców. Ten typ lasu, podobnie jak i torfowisko wysokie, ma strukturę kępkowo-dolinkową.
Nieznaczny udział lasów Parku stanowią grądy, zajmujące siedliska żyzne. Miejsca podmokłe porastają olsy.
Tło Parkowi nadają zbiorowiska wodne i szuwarowe. One to w sensie przyrodniczym, wraz ze zbiorowiskami torfowiskowymi, stanowią największe jego wartości. Zbiorowiska roślin wodnych są znacznie zróżnicowane. Na uwagę zasługują malownicze zespoły lilii wodnych, żabiścieku pływającego okrężnicy bagiennej, jeżogłówki najmniejszej, osoki aloesowej i wielu innych.
Poleski Park Narodowy stanowi dla botaników krainę niezwykle interesującą. Na stosunkowo niewielkim obszarze spotykane są tutaj rośliny stanowiące mozaikę i wynięszanie różnych elementów geograficznych, których przedstawiciele wchodzili sukcesywnie, wraz ze zmianami klimatycznymi.
Niemal wszystkie chronione i rzadkie gatunki roślin skupiają się w jeziorach i na torfowiskach, zwłaszcza przejściowych. Na uwagę zasługują brzoza niska i wierzby: lapońska i borówkolistna -> gatunki charakterystyczne dla północnej tundry.
Ubogie w składniki mineralne i tlen siedliska stanowią dogodne warunki dla roślin owadożernych, jak siedliska trzech gatunków rosiczek: okrągłolistnej, długolistnej i najrzadszej pośredniej.
Skład owadożernych roślin uzupełniają, zajmujące "oczka wodne" torfowisk i przybrzeżnych partii zbiorników wodnych, pływacze [zwyczajny, średni i drobny] oraz osobliwy gatunek atlantycki - aldrowanda pęcherzykowata. Siedliska zasobniejsze w węglan wapnia zajmuję również owadożerny tłustosz pospolity.
Torfowiska przejściowe to miejsce występowania unikalnego przybysza z północy gniadosza królewskiego, któremu towarzyszą goryczki: wąskolistna i błotna.