situat în zona de tranziție dintre stepa aridă a Patagoniei argentiniene și pădurile temperate de fag din sudul Patagoniei chiliene, Parque Patagonia cuprinde o serie de ecosisteme, inclusiv pășuni, păduri riverane și zone umede.
pajiștile uscate de stepă din Patagonia argentiniană se caracterizează prin precipitații minime, vânturi reci, uscate și sol nisipos.Munții Andini blochează umezeala de la curgerea spre vest, creând această regiune aridă.O serie de plante au fost capabile să se adapteze la acest mediu dur, inclusiv arbuști precum calafate, quilembay și yaoy,precum și ierburi de smocuri precum flechilla și coir. Aceste pajiști susțin animale rezistente, cum ar fi bufnița,vulpea cenușie, tuco-tuco, mara, Armadillo, diverse specii de vultur și șoim și prădători cheie precum puma.O gamă largă de animale prosperă în periferia mai locuibilă a deșertului și în jurul lacurilor efemere formate din Anzi ‘ runoff, unde pot crește copaci și ierburi apoase mai hrănitoare.
deplasându-se spre vest și urcând gradientul vertical al Munților Anzi, flora și fauna parcului se schimbă în special.Peisajul începe să se transforme în păduri, care constă în cea mai mare parte din trei specii din genul de fag sudic (Nothofagus): lenga, inktsire și coiue. Aici, precipitațiile pot fi foarte mari, generând păduri dense, pline de nutriențidin așternutul înalt al frunzelor. Aceste păduri găzduiesc 370 de genuri de plante vasculare, care sunt vitale pentru supraviețuirea faunei înconjurătoare.Unele mamifere semnificative includ Cerbul huemul pe cale de dispariție, puma,vulpea roșie și diverse specii de lilieci. Pădurile din Parque Patagonia conțin, de asemenea, o mare diversitate de specii de păsări, inclusiv Condorul Andin,ciocănitoarea Magellanică, rață spectaculoasă, lebădă cu gât negru, bufniță pigmeu, ibis cu fața neagră, flamingo Chilian, negrito Austral, lapwing sudic și o serie de amfibieni și reptile.
în toată Patagonia, guanaco,o camelidă mare care este o rudă sălbatică a lamei, este cea mai abundentă herbivore.It se hrănește cu 75% din toate speciile de plante din stepa patagoniană.Guanaco acționează ca o specie cheie: împiedică dominația speciilor de iarbă, acționează ca un dispersor șifertilizează și are rate de reproducere ridicate, oferind hrană pentru carnivorele locale, în special pumas.
deși parcul se află pe partea de Est a Anzilor, fluxurile și râurile sale alimentate de ghețari se îndreaptă spre Oceanul Pacific.Apa lor albastră turcoaz găzduiește populații substanțiale de pești nativi, cum ar fi bibanul(Percichthys trucha), pejerrey patagonico (Patagonina hatcheri) și puyen. Somonul Atlantic, precum și pârâul, maro, șipăstrăv cu arc, au fost introduse în zonă.