Территория Пачелмского района в ботанико-географическом отношении расположена в лесостепной зоне в подзоне широколиственных лесов с лугово-степной растительностью.

В настоящее время естественная растительность – деревья, кустарники и травы – сохранились лишь на небольших участках, не удобных для распашки. Они занимают прибалочные и приовражные склоны, днища и склоны оврагов и балок, поймы рек Ворона, Нокса, Пачелма, Ломовка, Буртас и других, небольшие равнинные участки в районе населённых пунктов.

Древесная и кустарниковая растительность произрастает в лесах, лесополосах, оврагах  и поймах рек.

Леса в районе имеют большое экологическое и эстетическое значение, кроме того они играют большую роль в охране окружающей среды и организации отдыха населения. В тоже время леса имеют водоохранное и почвозащитное значение, связанное с регулированием водного режима , поддержанием уровня воды в реках, предохранением их от обмеления, защитой берегов рек, оврагов, их склонов от размыва, предотвращением роста оврагов, для защиты полей от ветровой и водной эрозии.

Леса Пачелмского района состоят в основном из отдельных  лесных массивов и колков, разбросанных по всей территории района. Однако, их размеры и общее количество лесных территорий недостаточны с точки зрения средоохранного баланса и требуют существенного увеличения как в количественном, так и в качественном отношении.

Основная площадь лесов принадлежит Гослесфонду – 24250 га или 18,3%. Полезащитных лесных полос и древесно-кустарниковой растительности в районе - 2813 га.

Древесная растительность представлена в основном смешанными насаждениями: берёзой, дубом, сосной и осиной с примесью клёна и липы. Подлесок состоит из лещины, черёмухи, бересклета бородавчатого и другие. Средняя лесистость по району составляет 20,6 %.

В травостое преобладает из разнотравья – звездчатка злачная, герань луговая, лапчатка тусклая, из злаков – полевица, мятлик лесной, пырей, колосок душистый; из бобовых – клевер и другие. Проективное покрытие составляет 25-40 %, высота травостоя до 30 см.

Древесная растительность также встречается  в долинах рек – низкорослые берёза, ольха, ива. По балкам и оврагам древесная растительность отличается низкорослостью ввиду сбитости и стравленности скотом. Полезащитные насаждения состоят из берёзы, дуба, клена, вяза. Подлесок  состоит из акации, смородины золотистой, орешника, рябины.

В поймах рек Ворона, Нокса, Пачелма, Ломовка, Буртас и других и по берегам ручьёв значительные площади закустарены. Здесь встречается кустарниковая ива, низкорослая берёза, ольха.

Степные участки в основном распаханы (42,3%) и заняты посевами сельскохозяйственных культур. Естественная степная растительность сохранилась в основном в балках и оврагах, на нижних частях склонов вдоль оврагов и речек, на покатых и крутых склонах холмов, бугров, уступов к долинам рек. Эти участки представляют собой естественные сенокосы и пастбища.

Сенокосы на территории сельхозпредприятий  занимают 3489 га, пастбища занимают 20140 га.

Распределение растительности  по территории района существенно обусловлено физико-географическими факторами, из которых главными являются рельеф и почвы.

Растительный покров целинных  участков вершин и пологих склонов водоразделов представлен разнотравно-злаковой луговой степью, состоящей из мятлика узколистно-     го ,пырея безкорневищного, костра безостного, тимофеевки луговой, типчака (на возвышенных участках), люцерны синей, клевера лугового, мышиного горошка, клевера ползучего, полыни, подморенника, цикория, тысячелистника, подорожника и других. Проективное покрытие различное – от 50 до 70%. Эти территории используются преимущественно под пастбища. Продуктивность их 6-8 ц/га сухой массы.

Наиболее распространенными участками целины являются склоны оврагов и балок различной экспозиции и степени задернованности. Видовой состав  растений овражных склонов такой же, что и на водоразделах, но высота съедобных трав здесь не превышает 1-2 см вследствие непрерывного стравливания. Проективное покрытие различное в зависимости от крутизны и экспозиции склона. Используются под пастбища, качество которых низкое, поскольку они сбитые и стравлены.

На заболоченных участках и вдоль ручьёв произрастает осоковая растительность, обуславливающая закочкаренность. Проективное покрытие по выположенным днищам оврагов и балок составляет 60-80%. Продуктивность – 6 ц/га сухой поедаемой массы. Использование пастбищное.

Остепненные поймы рек района с краткопоемным периодическим затоплением представлены злаково-разнотравной ассоциацией . В кормовом отношении данные луга имеют низкое качество. Основу травостоя составляет разнотравье (70%), характеризующееся  низким кормовым достоинством. Это – одуванчик лекарственный, тысячелистник, подорожник, щавель конский. Злаки составляют в травостое 30%, к ним относятся костер безостый, пырей безкорневищный. Бобовые встречаются редко и представлены мышиным горошком, чиной луговой, клевером гибридным.

На заболоченных пойменных участках растительность разнотравно-злаково-осоковая, где преобладают мелкие и крупные осоки, ситники, хвощи, некоторые злаки. Среди злаков широко распространена щучка дернистая, из разнотравья – ромашка пахучая, щавель конский, лютик едкий. Закочкаренность здесь значительная от 15 до 45%. Продуктивность до 18 ц/га сухой массы.

Посевы сельскохозяйственных культур имеют среднюю степень засоренности. Среди сорняков отмечаются злостные многолетние корнеотпрысковые: осот жёлтый, молочай, вьюнок полевой, из корневищных – хвощ полевой. Они размножаются не только семенами, но и вегетативно, поэтому борьба с ними затруднена. Из однолетних сорняков, которые размножаются семенами, на полях встречаются: марь белая, василёк синий, пастушья сумка, сурепка, ярутка полевая и другие.

При борьбе с сорняками следует учитывать их биологические особенности и только при этом можно наметить правильные меры их уничтожения. Борьба с сорняками в районе должна проводиться всеми имеющимися способами и средствами.

Животный мир лесов и степных участков, водотоков района разнообразен и богат. На территории района распространены: крот обыкновенный, мышь лесная и полевая, хомяк обыкновенный, норка европейская, из хищников – волк, лисица обыкновенная, горностай, ласка и другие. Из пернатых – кряква, чирок, перепел, куропатка серая, журавль серый, тетерев, дятел зеленый, пустельга, чибис и другие.

В реках и водоёмах водятся лещ, елец, голавль, язь, пескарь, ёрш.

Все рассматриваемые виды животных имеют большое значение в поддержании экологического равновесия в почвах, фитоценозах и водоёмах. Помимо экологического значения учитывается их охотничье и эстетическое значение. Поэтому важной чертой размещения животных по территории района является увеличение видового состава путём создания заказников, путём акклиматизации и реакклиматизации видов, а также самостоятельного вселения животных и птиц.

Заповедников и заказников в районе нет.