湖南的植物资源丰富，覆盖面广，区系丰富，地理成分复杂，起源古老，种类众多，植物分布广泛，在不同经度、纬度和不同高度，都反映出一定的分布规律。其植被属中亚热带常绿阔叶林区，共计有248科，1245属(土著属119属)，5000余种植物，居国内第7位。同时木本植物极为丰富，达2470种，而且在省内分布的43个中国木本特有属中，单科属就有33个，幸存有世界罕见的五大植物“活化石”――银杉、水杉、水松、银杏和珙桐。特别是湘西北以水杉、珙桐、杜仲、伯乐树、金钱槭、香果树等树种为代表的华中植物区是本省植物区系的精华。

湖南地处中亚热带，气候温和，植被繁茂，为野生动物提供了适宜的生存场所。到目前发现湖南省的脊椎动物有897种，隶属5纲44目146科。其中哺乳动物有9目28科91种，鸟类有19目71科

448种，爬行动物3目15科92种，两栖动物2目9科64种，鱼类11目23科202种。国家一级保护动物18种，二级保护动物79种，中国特有物种216种（哺乳动物6种，鸟类9种，爬行动物17种，两栖动物41种，鱼类143种），湖南特有动物16种（爬行动物2种，两栖动物6种，鱼类8种）。湖南野生动物资源中，有一类保护动物白鳍豚、华南虎等，二类保护动物猕猴、短尾猴等，三类保护动物黑熊等。禽鸟种类繁多，其中属于国家级保护珍禽共22种，占全国鸟类保护数的44%。湖南一类珍禽有白头鹤、白枕鹤、红腹角雉、白鹤、黑鹤、白冠长尾雉、中华秋沙鸭；二类有红腹锦鸡、白腹锦鸡、大天鹅、小天鹅、鸳鸯等。

湖南是著名的“有色金属之乡”和“非金属矿之乡”，全世界已发现的160多个矿种中，湖南有141种，其中锑、钨、锰等41种的保有储量居全国前5位。

截至2007年底，我省已批准的国家级生态示范区36个。已建各种类型、不同级别的自然保护区105个，总面积119.66万公顷，约占国土面积的10.6%，比上年增加6个百分点。全省森林覆盖率为56.1%，比上年提高0.6个百分点。