En el PNCA se encuentra un gran número de aves (cerca de 400), de las cuales 17 de ellas están amenazadas y 50 son especies endémicas. Destacan el gavilán dorsigris , el perico macareño , el coliespina cabecinegra y el cabezón pizarroso.
Entre los mamíferos se encuentran el mono coto de Tumbes, la nutria del noroeste , el jaguar y el tigrillo . Entre los reptiles destaca el cocodrilo de Tumbes , que está en peligro de extinción.
Dentro de la flora destacan: la especie endémica de ceibo , el algarrobo , el angolo, el guayacán y el palo santo ; los dos últimos muy preciados por su valor comercial.
Ceiba trichistandra es una especie de planta perteneciente a la familia de las malváceas. Es originaria de Perú. Es un árbol típico del bosque seco tropical, tiene enormes y fuertes raíces, las principales sobresalen del suelo. Para ser un árbol grande y fuerte, es un proceso difícil, pues es un proceso que le toma 100 años. A partir de los 150 años, su tronco está totalmente cubierto de fuertes espinas cónicas, cortas o gruesas.
Louatta palliata, también conocido como el aullador de la costa. Es una especie de primate platirrino. Mide entre 70 y 140 cm y pesa entre 3.6 y 7.6 kg. Su cabeza es grande y rostro desnudo, su peaje es sedoso y brillante color café rojizo, Algunos presentan manchas rubias en cualquier parte del cuerpo. Vive en ambientes como bosques de tipo secundario,
semi-caducifolio, húmedo, seco o de montaña. Habita desde los 0 a 900 msnm.