东北虎豹国家公园分布有中国境内规模最大且唯一具有繁殖家族的野生东北虎、东北豹种群。这里是亚洲温带针阔混交林生态系统的中心地带，植被类型多样，生物多样性丰富，分布有东北虎、东北豹、原麝等陆生野生脊椎动物300余種，东北红豆杉、长白松、红松等种子植物800余种。东北虎、东北豹是全球重点保护的珍稀濒危物种，是中国生物多样性保护的旗舰物种，也是温带森林生态系统健康的标志，具有极高的保护价值。
　　东北虎
　　东北虎，又名西伯利亚虎，是虎的亚种之一，国家一级重点保护动物。分布于亚洲东北部，即俄罗斯西伯利亚地区、朝鲜和中国东北地区。现存体重最大的肉食性猫科动物。东北虎雄性普遍比雌性体型更大，体长一般在2.5米，最大身长可达到3米，而平均体重都是在500斤左右。东北虎的头又大又圆，身上呈现棕黄色主色调，然后和多条黑色窄条纹以及白色相交错，头上的花纹是一条黑色横纹串通，就像汉字的“王”，这也成为它“丛林之王”美称的由来。
　　野生东北虎栖居于森林、灌木和野草丛生的地带。独居，无定居，具领域行为，活动范围可达100平方公里以上。夜行性，感官敏锐，性凶猛，行动迅捷，善游泳，不会爬树，很少袭击人类。东北虎主要捕食鹿、羊、野猪等大中型哺乳动物，也食小型哺乳动物和鸟。捕食方式为偷袭。孕期为103?105天，一胎生2?4仔，2?3年生产一次，野生寿命15?17年，最高为20年，人工饲养情况下寿命为20?25年。
　　东北豹
　　东北豹，学名远东豹，是豹的一个亚种，北方寒带地区体型仅次于东北虎的大型猫科动物，头小尾长，四肢短健;毛被黄色，满布黑色环斑;头部的斑点小而密，背部的斑点密而较大，斑点呈圆形或椭圆形的梅花状图案，又颇似古代的铜钱，因此得名“金钱豹”。
　　东北豹曾经广泛分布于俄罗斯远东地区、中国黑龙江、吉林和朝鲜半岛北部的森林中。它们栖息于寒温带的阔叶林和针阔混交林地区，从平原到海拔3600米的高山都有分布。它的巢穴比较固定，多筑于浓密树丛、灌丛或岩洞中。独居生活，常夜间活动，白天在树上或岩洞休息。捕食各种有蹄类动物，也捕食猴、兔、鼠类、鸟类和鱼类，秋季也采食甜味的浆果。食物缺乏时，也于夜晚潜入村屯盗食家禽家畜。身体强健，动作敏捷，可以越过6米宽的沟渠、跳上3米高的峭壁;善于爬树，但不喜欢游泳;性情异常凶猛。视、听、嗅觉均很发达。
　　捕猎时有两种主要的进攻方式，一种是隐蔽在树上，这样可以居高临下发现猎物，同时气味也会随风飘散，不易被猎物发现，但需要等待猎物从树下经过;另一种是偷袭，先潜行接近猎物，然后突然跃出，将其捕获。它的力量大得惊人，可以将一只比其自身重一半的猎物抓到树上去。找不到食物时，也可以忍受数天的饥饿。
　　作为全球极度濒危物种，其野生种群数量一直未超过100只。
　　东北红豆杉
　　东北红豆杉是红豆杉科，红豆杉属乔木，高可达20米，胸径达1米;树皮红褐色，有浅裂纹;枝条密生;叶片排成不规则的两列，斜上伸展，条形，有短柄，先端通常凸尖，上面深绿色， 有光泽，下面有气孔带，雄球花有雄蕊，种子紫红色，有光泽，卵圆形，5?6月开花，9?10月种子成熟。中国分布于吉林老爷岭、张广才岭及长白山区。生于海拔500?1000米，气候冷湿，酸性土地带，常散生于林中。耐阴树种，密林下亦能生长，多年生，不成林。多见于以红松为主的针阔混交林内。属浅根性树种，其主根不明显，侧根发达，生于山顶多石或瘠薄的土壤上，多呈灌木状。性喜凉爽湿润气候，可耐- 30℃以下低温，抗寒性强，最适温度20?25℃。边材窄，黄白色，心材淡褐红色，坚硬、致密，具弹性，有光泽及香气，少反挠，少干裂、比重0.51。可供建筑、家具、器具、文具、雕刻、箱板等用材;心材可提取红色染料。种子可榨油;木材、枝叶、树根、树皮能提取紫杉素，可治糖尿病 ;叶有毒，种子的假种皮味甜可食。