W górach występują: kostrzewa bruzdkowana (Festuca rupicola), wiechliny (Poa), tawuły (Spirea), Ephedra strobilacea, karagana podolska (Caragana frutex), róże (Rosa), a w okolicach wód – wierzby (Salix), oliwniki (Elaeagnus) i topola eufracka (Populus diversifolia; wzdłuż rzeki Ili).
Jedną z atrakcji turystycznych parku jest „śpiewająca wydma”, długa na 2–3 km i wysoka na 120 m. Przy suchej pogodzie wydaje melodyjne dźwięki słyszalne z kilku kilometrów. Przy lekkim podmuchu jest to skrzypienie lub pisk, przy mocniejszym – mocniejsze dźwięki, podobne do tych wydawanych przez organy. Ponadto w parku znajduje się pięć kamiennych kurhanów, zwanych zbiorczo Besszatyr.
Fauna Ze ssaków w parku występują: gazela czarnoogonowa (Gazella subgutturosa), owca dzika (Ovis ammon), koziorożec syberyjski (Capra sibirica), introdukowany osioł azjatycki (Equus hemionus). Pospolicie żyją tu także: wilk szary (Canis lupus), lis rudy (Vulpes vulpes), stepojeż uszaty (Hemiechinus auritus), zając tolaj (Lepus tolai), pieszczanka wielka (Rhombomys opimus) i skoczkowate. Z płazów napotkać można m.in. ropuchę zieloną (Bufo viridis), Bufo danatensis, żabę śmieszkę (Rana ridibunda). Park zamieszkuje 16 gatunków węży (w tym Elaphe dione i Eryx miliaris), 8 gatunków jaszczurek (m.in.