In het bergachtige gebied van Papoea Nieuw-Guinea vind je de meeste plantensoorten van het eiland. Hoge pieken en diepe dalen karakteriseren dit deel, dat de ruggengraat van het eiland vormt. In het laaggelegen gebied groeien de meeste planten. Meer dan 9000 plantensoorten, waarvan meer dan 200 boomsoorten, leven tot op een hoogte van 3500 meter. Het grootste deel van Papoea Nieuw-Guinea is bebost, waaronder ook tropisch regenwoud.
Nationale dieren van Papoea Nieuw-Guinea zijn de raggi's paradijsvogel, het varken en de kaurischelp.
Er zijn niet veel diersoorten en zeker niet veel 'ongewone' dieren. Er leven ongeveer 250 verschillende zoogdieren. De meeste daarvan zijn ratten of vleermuizen. Ook leven er kangoeroes. Er zijn wel zeer uiteenlopende en ook bijzondere soorten vogels. Maar liefst 38 van de 43 spectaculaire vogelsoorten op de wereld leven hier.
Wetenschappers ontdekten in 2010 in het Foja-gebergte tientallen nieuwe insecten, vogels, reptielen en amfibieën, waaronder een nieuwe soort van het vleermuizengeslacht Syconycteris, een nieuwe gekkosoort en een kikker met een slurfje.
In 2011 ontdekten onderzoekers in Papoea Nieuw-Guinea de kleinste gewervelde diersoort ter wereld, een kikkertje van slechts 7 à 8 millimeter lang. De donkerbruine minikikker is 'Paedophryne amauensis' genoemd, naar het dorp Amau waar het diertje is gevonden. De kikker heeft nauwelijks tenen maar wel relatief grote ogen en is vooral 's morgens en 's avonds actief met schrille geluidjes.