La Sierra de Orihuela presenta comunidades vegetales muy interesantes. Destacan las formaciones de matorral típico del mediterráneo semiárido con palmito y espino negro, la vegetación rupícola y los pinares de pino carrasco. En laderas soleadas nos podemos encontrar una gran diversidad de especies, como la coronilla de fraile, malvavisco, marrubio, olivarda; otras aromáticas como el tomillo y el romero, o iberoafricanismos como el cornical.   

A principios del siglo XX la sierra de Orihuela se encontraba desprovista de arbolado. Con el propósito de controlar los procesos erosivos se llevó a cabo la reforestación de buena parte de las laderas y pies de monte con una especie resistente a la sequía y de crecimiento relativamente rápido: el pino carrasco o Pinus Halepensis. 

Estas masas de pinar presentan indudables beneficios al ecosistema pero también inconvenientes, como la proliferación de plagas, riesgo de incendios y competencia con algunas especies autóctonas, dado que la mayor parte de nuestras especies endémicas prosperan en zonas abiertas y bien iluminadas. 

Otras especies de árboles o arbustos de gran porte frecuentes en las sierra son el olivo silvestre o acebuche, lentisco, aladierno, sabina negra y el bayón.

Especies endémicas y protegidas

La vegetación rupícola, está formada por plantas que viven ancladas al sustrato rocoso aprovechando las fisuras existentes en las paredes. Las condiciones extremas que se presentan en las paredes rocosas y el aislamiento de las poblaciones por la distancia a otras zonas similares, han favorecido la existencia de numerosas especies endémicas, de distribución muy limitada y que constituyen el principal valor botánico de la sierra. En las paredes rojizas del Rincón de Bonanza, también llamadas Los Bancos de Coral, se ha declarado una Microrreserva de flora para la protección de estas especies. A continuación se presentan tres de las especies de mayor interés:

• Sideritis glauca Cav. (Rabo de gato). Endemismo local que aparece únicamente en las sierras de Callosa, Orihuela y el Cantón (Murcia). Descrita para la ciencia por Cavanilles en 1797, es una especie abundante en ­fisuras de paredes más o menos verticales, tanto de solana como de umbría y constituye junto a Centaurea saxicola la asociación vegetal más singular de estas sierras.

• Centaurea saxicola Lag. (Cardo amarillo de roca). Cardo algo leñoso en la base, común en las fi­suras de rocas y pedregales más o menos verticales de las sierras. Se trata de un endemismo murciano-almeriense, muy raro en la Comunidad Valenciana. Se cita en el "Libro Rojo de especies vegetales amenazadas", y fue descrito para la ciencia en la sierra de Orihuela por Mariano Lagasca en 1811.

• Lafuentea rotundifolia L. Endemismo Iberolevantino herbáceo y perenne, de olor agradable, aspecto aterciopelado y numerosas flores en espigas. De entre 20 y 40 cm de altura, crece en fi­suras de paredes calizas de cualquier orientación y es común en cuevas o cantiles calizos protegidos de la luz solar. En las sierras de Callosa y Orihuela alcanza uno de los puntos más al norte de su distribución.

La comunidad faunística asociada a la sierra de Orihuela se ha estimado en un total de 115 especies de fauna vertebrada (excepto peces), de las cuales 3 son de anfibios, 12 de reptiles, 21 de mamíferos y 79 de aves.

En la sierra podemos encontrar anfibios como el sapo común y corredor. Entre los reptiles varias especies de culebras, lagartijas, salamanquesas y el lagarto ocelado. 

De las aves destaca la presencia de rapaces como el águila real,  águila perdicera, el búho real y por su abundancia el cernícalo común. Del resto de aves, resulta llamativa la presencia de colonias de chova piquirroja en la parte superior de los paredes más inaccesibles. 

Entre los mamíferos se ha podido comprobar, gracias a estudios de fototrampeo la presencia de carnívoros como la garduña, la gineta, el zorro y el tejón. Además son frecuentes herbívoros  como el conejo, la ardilla, el ratón de campo o el lirón careto.

Por último, mencionar al grupo de los invertebrados, generalmente olvidados pero no menos interesantes tanto por su papel en el funcionamiento de los ecosistemas, como por la existencia de numerosos endemismos y lo llamativo de muchas especies. En la imagen siguiente podemos observar el mimetismo utilizado por una araña cangrejo, del género Thomisus, para acechar a sus presas desde la flor de la Lavatera.