Nel complesso, il Baldo presenta un clima piuttosto mite caratterizzato da temperature medie abbastanza elevate e da precipitazioni concentrate in primavera ed autunno. Tali condizioni climatiche sono chiaramente determinate dalla posizione geografica del massiccio, ai margini della catena alpina, a diretto contatto con la pianura, e dall'effetto termoregolatore della gran massa acquea del Garda.
Se si parte dal livello del lago e si sale verso le cime, si notano facilmente le variazioni di clima e di vegetazione: salire sul Baldo è come fare un viaggio dalle regioni temperate a quelle artiche.
In basso c’è la cintura sempreverde del lago, costituita dalla tipica vegetazione mediterranea, con olivi, viti, cipressi, oleandri, pungitopo, lecci e alloro che crescono rigogliosi grazie al clima mite del lago nella zona morenica e pedemontana, assieme a nuclei di agrumi, lavanda, ginestra ed a piante di melograno, fico e mandorlo.
Verso i 300 metri inizia la fascia della roverella con esemplari di frassino e nocciolo, mentre tra i 400 ed i 700 metri si trovano boschi di quercia e castagno, seguiti verso gli 800 dal frassino e dal pino silvestre associati al querceto. Sopra i 1000 metri vi sono pascoli e boschi di faggio. Il faggio si ritrova spesso in maestosi esemplari isolati, plurisecolari; arriva fino ai 1600 metri d'altezza, ma in molte zone è sostituito da boschi d’abeti rossi inframmezzati da qualche larice, con individui, isolati e rari, d’abete bianco. Vaste abetaie si trovano a Madonna della Neve, sul Monte Cerbiolo, a Selva Pezzi e a S. Giacomo di Brentonico. Si rinvengono anche esemplari di betulla, carpino nero, ontani e piante di mirtillo.
Sopra i 1800 metri si trovano cespugli di rovi, noccioli, prugnoli e sorbi, piante che si addensano soprattutto nelle conche tra le rocce. Inoltre vi sono prati, rododendri, salici nani e ricche associazioni di pino mugo, che formano manti compatti, soprattutto sui versanti orientali. Nelle zone più alte le piante scompaiono, e lasciano il posto a prati di graminacee e di carice o alle rocce erose delle cime.
Conosciuto in passato come «Hortus Europae», il Baldo fu visitato da illustri naturalisti e botanici come il Calzolari, il Pona ed il Pollini, alla ricerca di rare specie floreali. Gli studiosi oggi considerano il Baldo come un massiccio di rifugio per la flora e la fauna, poiché nel periodo delle glaciazioni, parte del monte emergeva come un’isola sui ghiacciai circostanti, conservando così alcune specie di animali e di piante che altrove scomparvero. Così sul Baldo si trovano specie endemiche di fiori, come l'Anemone baldensis, la Sassifraga baldensis, la Campanula petrae, il Geraneo argenteo e molte altre ancora, denominate con l’aggettivo «baldensis» ad indicare che sono state rinvenute per la prima volta sul Baldo, o che sono esclusive di questa montagna. Oltre a questi, vi sono una miriade di fiori, tra cui molte specie medicinali ed aromatiche, caratteristici delle zone alpine.
Per quanto riguarda la fauna, il Baldo è assai ricco di microfauna: vi sono circa 960 specie di farfalle, di cui alcune conosciute solo su questo monte, e svariati tipi di coleotteri e d’insetti. Questa ricchezza è dovuta alla grande eterogeneità, discontinuità e marginalità della catena baldense; caratteristiche ambientali esaltate dall'isolamento glaciale del Quaternario.
La fauna superiore, pur non molto rappresentata, annovera la pernice bianca, il gallo forcello e cedrone, la marmotta, l'aquila reale, il capriolo, il camoscio (da poco reintrodotto) e poi scoiattoli, lepri, volpi, ghiri, faine, tassi, caprioli ecc. Una discreta colonia di daini – circa 1250 – è presente nella riserva recintata dei Cervi, a San Zeno di Montagna. Comuni sono vari tipi di rapaci, come aquile, nibbi bruni, gheppi e astori, cornacchie, gracchi e una gran varietà d’uccelli e rettili. Una volta esistevano lupi e orsi, scomparsi nel 1800, mentre ora si possono incontrare con una certa frequenza vipere, poiane e gracchi corallini.
