Ponad 65 % powierzchni Łagowsko-Sulęcińskiego Parku Krajobrazowego pokryta jest lasami. Na uwagę zasługują tu buczyny, których wiek miejscami dochodzi do 130 lat, choć spotyka się pojedyncze, dużo starsze drzewa. Przeważająca część tych lasów, to kwaśna buczyna niżowa Luzulo pilosae-Fagetum, z grubą warstwą ściółki liściowej i ubogim runem. Charakterystyczne rośliny dna lasu to: bielistka siwa Leucobryum glaucum, kosmatka orzęsiona Luzula pilosa, bluszcz pospolity Hedera helix. Spotyka się też niewielkie fragmenty żyznych buczyn niżowych Melico Fagetum, gdzie runo jest bogatsze, a rosnące tu rośliny, to m. in. perłówka zwisła Melica nutans, przylaszczka, Hepatica nobilis, konwalijka dwulistna Maianthemum bifolium, marzanka wonna Galium odoratum, zachyłka trójkątna Gymnocarpium dryopteris. Największe skupienia buczyn zajmują północną i środkową część Parku.
Istotne znaczenie wśród przyrodniczych siedlisk leśnych Parku mają dąbrowy. Wyróżniono tu przede wszystkim typ kwaśnej dąbrowy typu pomorskiego Fago-Quercetum petrae, zajmujący głównie środkową jego część. Wśród roślin runa dominuje tu borówka czernica Vaccinium myrtillus, rośnie tu też obficie szczawik zajęczy Oxalis acetosella i paproć orlica Pteridium aquilinum.
Na niewielkich fragmentach powierzchni rosną lasy związane z wodą – łęgi olszowe, w tym postacie źródliskowe. Znaczną część powierzchni leśnej zajmują bory sosnowe, najczęściej na siedliskach ubogich dąbrów, z domieszką dębu, buka i świerka oraz obfitym runem złożonym głównie z borówki czernicy.
Ok. 7,7% powierzchni Parku zajmują wody. Do istotnych środowisk przyrodniczych Parku bezpośrednio uzależnionych od obecności wód, należą torfowiska. Są to przede wszystkim torfowiska typu przejściowego, niewielkie powierzchnie zajmują torfowiska typu wysokiego. Największe powierzchniowo skupienia tych torfowisk zobaczyć można w rezerwacie przyrody „Pawski Ług” oraz w północnej części Parku. Torfowiska typu niskiego, niegdyś występujące w dolinach Pliszki i Czarnej Wody, wiele lat temu uległy degradacji, głównie wskutek odwodnień i nawożenia, a obecnie znajdują się tu łąki.
Na terenie Łagowsko-Sulęcińskiego Parku Krajobrazowego stwierdzono występowanie ok. 530 gatunkówroślin naczyniowych, 74 gatunków mszaków, 203 gatunki grzybów wielkoowocnikowych i 77 gatunków porostów (stan na rok 2005).
Wśród roślin naczyniowych znajdują się 34 gatunkipodlegające ochronie prawnej, np. nasięźrzał pospolity Ophioglossum vulgatum, pełnik europejski Trollius europaeus, przylaszczka Hepatica nobilis, rosiczka okrągłolistna Droserwa rotundifolia, storczyki: kruszczyk szerokolistny Epipactis helleborine, buławnik wielkokwiatowy Cephalanthera damasonium, podkolan biały Platanthera bifolia, kukułka szerokolistna Dactylorhiza majalis. Wśród mszaków ochronie podlega 17 gatunków, w tym szereg gatunków torfowców Sphagnum.
Świat zwierząt
Chociaż w Polsce zarejestrowano ponad 35 tysięcy gatunków bezkręgowców, to jednak bardzo mało wiadomo o występowaniu tej grupy zwierząt na terenie Łagowskiego PK. Dane literaturowe podają tylko 15 gatunków ślimaków oraz 2 gatunki małży, w tym mającą wysoki status zagrożenia szczeżuję wielką Anodonta cygnea.
Spośród owadów wstępnie rozpoznano faunę motyli dziennych, ważek oraz chrząszczy z rodziny kózkowatych. Dotychczas stwierdzono 56 gatunków motyli dziennych z 96 występujących w województwie lubuskim. Za najcenniejszy można uznać, występującą w Dolinie Pliszki, przeplatkę diamina Melitaea diamina. Ponadto czerwończyk nieparek Lycaena dispar, paź królowej Papilio machaon oraz oba gatunki mieniaków Apatura również należą do gatunków stosunkowo rzadko spotykanych. Z 72 gatunków ważek znanych z terenu Polski, na terenie Łagowsko-Sulęcińskiego Parku Krajobrazowego znaleziono 41 gat., w tym: szklarnika leśnego Cordulegaster boltonii, żagnicę zieloną Aeshna viridis i zalotkę spłaszczoną Leucorrhinia caudalis. Ciekawej obserwacji dokonano w czerwcu 2007 roku - nad Jeziorem Bobrze zaobserwowano szafrankę czerwoną Crocothemis erythraea, gatunek południowoeuropejski, coraz częściej zlatujący na tereny Środkowej Europy.
Najlepiej rozpoznaną rodziną chrząszczy są kózkowate Cerambycidae. Z rodziny tej stwierdzono 32 gatunki, w tym kozioroga bukowca Cemmbyx scopolii. Z pozostałych interesujących gatunków chrząszczy zanotowano 11 gatunków biegaczy z rodzaju Carabus (1/3 gatunków występujących w Polsce), jelonka rogacza Lucanus cervus, ciołka matowego Dorcus parallelipipedus, kałużnicę czarnozieloną Hydrophilus piceus, bycznika Typhoeus typhoeus, rohatyńca Oryctes nasicornis i kwietnicę okazałą Protaetia aeruginosa.
Kręgowce, chociaż stanowią bardzo mały ułamek (2,2%) fauny Polski, są grupą stosunkowo dobrze rozpoznaną, chociaż stałym monitoringiem przez pracowników Parku objęte są tylko ptaki i płazy. Ogółem na terenie Parku zanotowano 234 gatunki kręgowców co stanowi 35% gatunków zarejestrowanych w Polsce.
W rzece Pliszce odnaleziono jedyny gatunek bezszczękowca – minoga strumieniowego Lampetra planeri, jednego z dwóch gatunków występujących na Ziemi Lubuskiej. Spośród 32 gatunków ryb stwierdzonych w wodach Parku (na 54 gatunki występujące w regionie) na uwagę zasługują te, które znalazły się na Czerwonej Liście gatunków zagrożonych: troć jeziorowa Salmo trutta lacustris , sieja Coregonus lavaretus, sielawa Coregonus albula, różanka Rhodeus sericeus, koza Cobitis taenia, piskorz Misgurnus fossilis, miętus Lota lota. Troć jeziorowa posiada najwyższy status zagrożenia – wprowadzona została do Jeziora Trześniowskiego w 2001 r. , skąd przedostała się do J. Łagowskiego i tworzy tu jedną z trzech stabilnych populacji na Ziemi Lubuskiej. Obecność 3 gatunków z rodziny łososiowatych: siei, sielawy oraz troci świadczy o dobrym stanie czystości wód jezior Parku, gdyż gatunki te preferują wody czyste, chłodne i dobrze natlenione. W kanale łączącym jeziora Buszno i Buszenko żyje mała ryba z rodziny karpiowatych – różanka. Swoim cyklem rozwojowym ściśle związana jest z małżami z rodzaju skójka i szczeżuja – jaja oraz pierwsze 3 tygodnie życia larwy spędza w jamie skrzelowej tych małży.
Na herpetofaunę Parku składa się 13 gatunków płazów oraz 5 gatunków gadów. Zwrócić można uwagę na występowanie dwóch gatunków wpisanych na Czerwoną Listę: traszkę grzebieniastą Triturus cristatus i kumaka nizinnego Bombina bombina. Z terenu Parku wymieniana jest także ropucha paskówka Bufo calamita, jednak gatunek ten nie został potwierdzony w ostatnim dziesięcioleciu. W roku 2008 udało się potwierdzić wcześniejsze doniesienia o występowaniu gniewosza plamistego Coronella austriaca. Łagowski PK jest jednym z kilkunastu znanych miejsc występowania tego gatunku na Ziemi Lubuskiej. Ptaki są najliczniejszą grupą kręgowców ŁSPK. Lista gatunków zaobserwowanych w ostatniej dekadzie liczy 148 pozycji, z tego 116 można uznać za lęgowe i prawdopodobnie lęgowe.
Zespół ptaków lęgowych buczyn (przebadany w połowie lat 80-tych, jest dosyć ubogi składa się z 25gatunków o zagęszczeniu 50 par/10 ha. Najliczniejszymi gatunkami są: zięba Fringilla coelebs, szpak Turnus vulgaris, bogatka Parus major, siniak Columba oenans. Gatunkami wyróżniającymi ten typ lasu od innych była obecność gnieżdżącego się w dziuplach gołębia – siniaka oraz nielicznej w Polsce muchołówki małej Ficedula parva.
Chociaż na terenie Parku wraz z otuliną znajduje się aż 10 jezior o łącznej powierzchni prawie 470 ha, to jednak zespół ptaków wodnych jest tu stosunkowo ubogi. W 2008 roku przebadano pod tym kątem dwa największe jeziora Parku: Trześniowskie i Łagowskie. Wykryto ok. 130 par lęgowych z 9 gatunków o zagęszczeniu ok. 5 par na 10 ha lustra wody i ponad 6 par w przeliczeniu na 1 km linii brzegowej. Podstawą ugrupowania były: perkoz dwuczuby Podiceps cristatus, łyska Fulica atra i krzyżówka Anas platyrhynchos oraz trzciniak Acrocephalus arundinaceus w szuwarze. Dodatkowo w brzegach jezior kopią swoje norki zimorodki Alcedo atthis, a w maju i czerwcu na tafli jezior pojawiają się samice gągoła Bucephala clangula wodzące młode, wyklute w dziuplach drzew otaczających jeziora lasów. Ciekawym faktem jest to, że co roku obserwuje się biało ubarwione pisklęta łabędzia niemego Cygnus olor, jest to odmiana genetyczna tego gatunku, zwana polską z uwagi na znaczną częstość jej wystepowania na terenie naszego kraju.
Kolejną grupą środowiskową są ptaki związane z rolniczymi terenami otwartymi. Środowiska takie pokrywają około ¼ powierzchni Parku. Najbardziej widocznymi gatunkami są skowronek Alauda arvensis, potrzeszcz Miliaria calandra, trznadel Emberiza citrinella, cierniówka Sylvia communis, gąsiorek Lanius collurio, a także – o dużym zagęszczeniu na wieloletnich odłogach – pokląskwa Saxicola rubetra. Do nielicznych na terenie Parku gatunków z tej grupy zaliczyć można czajkę Vanellus vanellus, srokosza Lanius excubitor, jarzębatkę Sylvia nisoria, przepiórkę Coturnix coturnix, kuropatwę Perdix perdix i dudka Upupa epops. Nad polami unoszą się polujące drapieżniki: pustułka Falco tinnunculus, myszołów Buteo buteo, kania ruda Milvus milvus.
Ssaki, ze względu na swój skryty, często nocny tryb życia, są grupą trudną do obserwacji. Stwierdzono 41 gatunków spośród 70 występujących na Ziemi Lubuskiej, ale dokładniejsze badania dotyczyły jedynie drobnych ssaków w lasach bukowych oraz nietoperzy. Do najliczniejszych gatunków drobnych ssaków leśnych należą: ryjówka aksamitna Sorex araneus, nornica ruda Clethrionomys glareolus, nornik bury Microtus agrestis, ryjówka malutka Sorex minutus i mysz leśna Apodemus flavicollis. Obserwacje nietoperzy w lipcu i sierpniu 2005 roku ujawniły obecność 6 gatunków, w tym znajdującego się na Czerwonej Liście mopka Barbastella barbastellus. W terenie najczęściej spotykane ssaki to: sarna Capreolus capreolus, lis Vulpes vulpes i wiewiórka Sciurus vulgaris. Stałym mieszkańcem terenów nadwodnych w północnej części terenu jest wydra. Natomiast nowym przybyszem jest bóbr, którego jedno stanowisko odnotowano w rynnie Czarnej Wody. Na terenie Parku występują też populacje gatunków obcych, mających duży wpływ na rodzimą faunę, takich jak norka amerykańska Mustela vison i jenot Nyctereutes procyonoides oraz szop pracz Procyon lotor.