太行山猕猴自然保护区内有维管束植物166科、704属、1836种,其中蕨类植物23科、47属、93种,裸子植物36科3属6种,被子植物130科、624属、1558种,列入国家重点保护的植物有连香树、山白树、太行花,领春木等14种;脊椎动物近300种,其中哺乳类40多种,鸟类167种,两栖类8种,爬行类19种,列入国家重点保护的野生动物有金钱豹、金雕、黑鹤、白鹤等30余种。
太行山猕猴自然保护区是当今世界猕猴分布的最北限,其主要保护对象太行猕猴为狒猴的华北亚种,现有20余群2000多只,是目前我国狒猴数量最多、面积最大的狒猴保护区,具有十分重要的保护价值。