林洲顶保护区生物资源丰富，目前已知区内分布有野生维管束植物1156种，其中国家重点保护植物桫椤、水蕨、紫荆木等7种；有昆虫资源12目71科208种；野生脊椎动物5纲27目85科225种，国家重点保护动物20种，其中国家Ⅰ级保护动物有鳄蜥、巨蜥、蟒蛇和云豹4种。保护区内植被呈较强的原生性、生态环境保持较好的自然性，保存有的天然次生常绿阔叶林面积超过总面积的一半，为西江流域一级支流罗定江以及思贺河、白龙河的发源地，既是粤西地区重要生态屏障和水源涵养林区，也是西江流域重要水源涵养林区，这对保护生态环境与保障水源具有极为重要的意义。更为重要的是，林洲顶有着目前全球最大的鳄蜥种群分布地，目前，保护区内野生鳄蜥种群约有1000多只，现已救护鳄蜥达200多只。保护区的成立对鳄蜥的生存、繁育和科研等有着重要的作用，从而可以产生巨大的生态效益、社会效益和经济效益。