Napokon stredná nadmorská výška, najmä pri zmenách klímy v poľadovej dobe, pri takej veľkej členitosti povrchu vyhovovala nielen nížinným , ale aj horským druhom.
Máme tri základné druhy rastlinných spoločenstiev: severné strany pohoria, južné svahy pohoria a samostatnú skupinu tvorí dolina Dunajca a priliehajúce nivné lesy. Pieniny nikdy neboli zaľadnené, a preto sa stali miestom výskytu vzácnych rastlín. Izolovanosť pohoria spôsobila, že sa tu vyvinuli pieninské endemity (druhy rastúce iba v tejto oblasti) a zároveň sa udržali druhy z dávnych dôb, ktoré tu majú veľmi izolované lokality. Najpozoruhodnejší endemický druh je králik Zawadského, je veľmi podobný sibírskemu druhu, a preto ho niektorí botanici považujú za identický, iní za odlišný. Medzi relikty doby predľadovej ako vzácnosť patrí borievka netata – chvojka kláštorská. U nás sa vyskytuje na nedostupných vápencových strminách Siedmich mníchov a Kače. Rebrica pyrenejsko–sibírska sa zo Slovenska udáva len z Pienin. Zo západokarpatských endemitov sa uvádza soldanelka karpatská, bodliak laločnatý, peniažtek lesný karpatský. Z karpatských endemitov to sú materina dúška sudetská, z karpatských subendemitov kurička Kitaibelova, kostihoj srdcovitý, nevädza mäkká.

Z karpatsko – panónskych endemitov sa uvádza bodliak kopcový. Pieniny majú podobné rastlinstvo s Nízkymi Tatrami. Niektoré druhy sa sem zrejme splavili z Tatier, napríklad rožec tatranský. Z horských druhov tu rastú očianka soľnohradská, astra alpínska, horec jarný. Z teplomilných druhov tu rastie silenka hájna, nátržnik priamy, škarda odhryznutá.
Zo vzácnejších druhov sa uvádza čarovník alpínsky, plamienok alpínsky.
Vyskytujú sa tu zmiešané lesy (jedľa + buk), lokálny výskyt jedlín a smrečín. Značne rozšírenie smreka je však druhotné, a takisto ako porasty smrekovca a borovice. Na južných svahoch sú porasty lipy malolistej. Zastúpenie tu majú napríklad aj lieska obyčajná, javor mliečny, svíb krvavý, jarabiny vtáčia. Na vlhkých lúkach sa vyskytujú napr. praslička močiarna, páperník úzkolistý, iskerník prudký. Na mezofilných lúkach sa vyskytujú napr. nátržník rovný, ďatelina lúčna, králik biely. Zaujímavé sú aj porasty na štrkoviskách Dunajca. Tu prevládajú napr. praslička pestrá, turica ostrá, komonica biela.

Fauna Pieninského národného parku:
Vďaka dobrým klimatickým podmienkam sa tu vyskytuje bohatá fauna. Napríklad len motýľov sa tu vyskytuje 766 druhov, mäkkýšov 99 druhov a stavovcov viac ako 200 druhov. Dôkazom faunistickej jedinečnosti Pienin je výskyt viacerých endemických druhov, napr. kobylky pieninskej, mucha bystruša, červ – hlístovec, ktoré sa vyskytujú len na tomto území. Vďaka izolovanosti sa tu vyskytujú živočíchy, ktoré sa tu udržali od treťohôr, ale aj od dôb ľadových. Medzi ne patria napr. slimáky, jasoň červenooký, orešnica perlavá, piskor vrchovský. V pestrej palete pieninských biotopov má svoje miesto špecifický biotop skál, skalných stien, sutín, vápencovych brál, kde žije skaliar pestrý, vzácne sa tu vyskytuje murárik červrnokrídly, na neprístupných miestach hniezdia krkavce obyčajné, výr skalný, sokol lastovičiar. K zaujímavým biotopom patria skalné dutiny a jaskyne Haligovských skál, predovšetkým jaskyňa Aksamitka. V jej pdzemných priestoroch zimujú početné kolónie rôznych druhov netopierov, spomedzi ktorých je najvzácnejší lietavec sťahovavý. Živočíchy viazané na vodu sa vyskytujú v na vodnom toku Dunajca, v jeho prítokoch a brehových porastoch. Z rýb sa tu vyskytujú druhy lipňového pásma.