Үстірт мемлекеттік табиғи қорығының флорасы мен фаунасы әлемі жоғары түтікті өсімдіктердің 600 түрімен бай . Олардың ішінде Қазақстанның Қызыл кітабына енген өсімдіктің бірнеше түрлері бар: берік сүттіген, критможапырақты жұмсақжемiс, хиуа сораңы, тіссіз қатран .
Қорықта сүтқоректілердің 227, құстардың 11 түрі кездеседі . Қорғауға жататындар: жабайы қойдың ерекше түрі — ұстірт муфлоны, қарақұйрық, ұзын тікенді кірпі, жұпар .