公园阿尔泰山地区属于古北界欧洲-西伯利亚亚界阿尔泰-萨彦岭区阿尔泰亚区南阿尔泰山地省，山前平原地区属于古北界中亚亚界蒙新区西部荒漠亚区准葛尔省，植被类型多样，气候独特，孕育了丰富的动物资源。记录了脊椎动物331种，昆虫1167种。其中兽类54种，两栖爬行类12种，鸟类251种，鱼类14种。