Леса покрывают почти половину территории Тувы. На хвойные породы приходится 95 % от всей площади лесов. Основная порода – сибирская лиственница, занимающая 69 % от площади хвойных лесов. Около 3 млн га территории Тувы покрыто кедровыми лесами (11 % всех кедровых лесов России). Сосны растут лишь в нескольких местах, занимая небольшие участки, самый крупный из которых – Балгазынский сосновый бор, расположенный в 100 км к югу от Кызыла. Считается, что в Северном полушарии это самый южный сосновый бор. В поймах рек произрастают лиственные деревья: лавролистный тополь, осина, береза, ива, черемуха, облепиха.

Средний ярус смешанных и лиственных лесов занимают кустарники, среди которых дикорастущие черная и красная смородина (кислица), шиповник, жимолость. Среди прочих ягодных растений – брусника, голубика, черника и земляника. Добыча кедрового ореха, сбор и заготовка смородины, брусники, голубики, облепихи и земляники – традиционное сезонное занятие большей части населения Тувы.

Если не считать безлесных горных вершин и водоемов, то свободную от леса территорию Тувы занимают степи. В основном это сухие степи, на юге – опустыненные степи и небольшие участки песков. Типичные представители пустынной флоры – полынь и ковыль. В степной зоне котловин, особенно по берегам озер, встречаются тростниково-осоковые болота.

В суровых климатических условиях Тувы растут также лекарственные и целебные растения: багульник, бадан, бессмертник, валериана, подвиды горца, зверобой, кипрей, пижма, пион (марьин корень), рододендрон золотистый (кашкара), радиола розовая (золотой корень), тысячелистник, чистотел, пастушья сумка, солодка и др. Всего насчитывается более 400 видов лекарственных растений.

В конце августа в долинах рек и предгорьях появляются грибы. Однако период сбора грибов короткий: 1–2, иногда 3 недели.

Здесь обитают 85 видов млекопитающих и 300 видов птиц; в реках и озерах живет 18 видов рыб. Наиболее своеобразен животный мир Убсунурской котловины, где преобладают обитатели монгольских полупустынь: дзерен, даурская пищуха, ушастый еж, мохноногий тушканчик, монгольская песчанка, ящерицы – круглоголовка-вертихвостка и монгольская ящерка. В реках котловины обитают центральноазиатские рыбы – осман и губач.