В целом можно охарактеризовать флору области, как разнообразную, ведь здесь представлено более 1700 видов растений, 140 видов мхов, 190 видов лишайников и т.д. Наибольшим богатством растительного мира обладает северо-запад области, где произрастают 1200 видов растений. На юго-востоке флора более скудная, здесь можно встретить 780 видов растений.
Степные растения составляют большую часть флоры области, леса занимают лишь 3, 8% от всей территории. Такое явление, как лесодефицит, является здесь ярко выраженным. Имеющиеся леса расположены неравномерно, большая часть их сконцентрирована на севере. При этом естественный лес занимает лишь 30%, а остальные 70% — это искусственные лесные массивы, посаженные человеком. Основными естественными породами области выступают сосна и дуб.
Животный мир отличается разнообразием. Наибольшее распространение здесь получили членистоногие (различные насекомые и черви), которых здесь насчитывается более 13 тысяч видов. Также в области встречаются 76 видов млекопитающих, среди которых наибольшей многочисленностью обладают грызуны – сурков, сусликов, тушканчиков, мышей, полевок и других видов здесь насчитывается 29. Среди хищников самыми распространенными видами выступают волки, лисы, хорьки, ласки, горностаи, перевязки, норки, барсуки и выдры.
Встречаются ежи, бурозубки, белозубки, выхухоли, кабаны, косули, лани, 2 вида оленей и лоси. Регулярно в область мигрируют сайгаки. Также здесь можно встретить зайца-русака, 9 видов летучих мышей, разнообразных ящериц и змей. Во многих водоемах можно встретить болотных черепах.
В Ростовской области обитает большое количество птиц, часто здесь можно встретить аистов, сов, дятлов, горлицу, иволгу, зябликов, синиц, уток, журавлей и сокола. Также обитают пеликаны, бакланы, чайки, поганки, крачки, лебеди, гуси, кулики, орлан-белохвост и скопа.
Воды богаты рыбой, здесь насчитывается около 100 видов рыб, большая часть из которых обитает в пресной воде: голавль, стерлядь, синец, линь, сом, карась, щука, вьюн и др. Часть рыбы является проходной, обитая в море, но заходя на нерест в притоки Дона: осетры, белуга, севрюга, сельдь и пузанок. Также здесь водятся белые и черные амуры, зеркальные карпы, белые и пестрые толстолобики, тихоокеанская кефаль, а также угорь.