В фаунистическом комплексе представители светлохвойной тайги-бурый медведь, соболь, лось, росомаха, косуля, изюбр, волк, заяц-беляк, белка, горносай, рысь, колонок, ондатра, сибирская красная полевка; из птиц-беркут, каменный глухарь, рябчик, серый гусь, гуменник, лебедь-кликун, крохоли, шилохвость, чирок-свистунок, утка-касатка, кряква, дальневосточный аист, чернеть, кукушка, дрозд, серый сорокопут, мухоловка, черная синица, ястреб, сова, черный и большой пестрый дятлы; гадюка (на юге); в реках водятся лососевые (таймень, ленок, сиг) и амурский хариус, налим, и гольяны, в озерах серебряный карась и щука.

На территории района находятся Мамынский, Майский, Иверский и Ульминский заказники.Памятники природы-Дагмарский и Абайканские утесы, Леонтьевский и Молчановский боры, реликтовые древесные насаждения на северном пределе распространения- Богословский и Новороссийский (острова реки Селемджи), отрезки нижнего течения реки Бирмы, низовья реки Граматухи.

Ульминский заказник:

Восточная — от истока кл.Первая Бриканга на юг через вершину кл. Вторая Бриканга до устья кл.Баламутный, по реке Кера от устья кл.Баламутный вверх по течению до устья кл.Угдандя, по ключу Угдандя вверх по течению до истока и далее на юг до устья реки Джалинда.

Южная — от устья реки Джалинда до истока реки Малый Майкур и по водоразделу рек Малый Майкур и Ульма до истока кл. Секта.

Западная — от истока кл. Секта вниз по течению до устья и далее по кл. Белояровский вверх по течению до истока.

Северная — от истока кл. Белояровский по водоразделу рек Ульма и Альдикон через вершину кл.Топкий до истока кл.Первая Бриканга.

Орловский заказник:

Восточная – от устья реки Быки по течению реки Орловка до устья реки Ушмын.

Южная — от устья реки Ушмын вверх по течению до истока.

Западная — от истока реки Ушмын через исток кл.Березовый и исток реки Сартама до истока реки Большой Бык.

Северная — от истока реки Большой Бык вниз по течению до впадения в реку Быки и далее вниз по течению реки Быки до устья.

Иверский заказник:

Восточная-от с.Большой Ивер по реке Зея до с.Сохатино.

Южная- от с.Сохатино по прямой по южным склонам сопок до реки Большая Майориха.

Западная- по реке Большая Майориха до вершины и далее по прямой и на северо-запад до вершины пади Китиковая.

Флора представлена богатым разнообразием растительности. Севернее Селемджи, на гривах произрастают рощи черной березы. В долинах рек — луга и болота. Вдоль русел рек — уремные леса из ольхи, черемухи, тополя, ивы. Почвы бурые лесные, скрытоподзолистые. К югу лиственнично-белоберезовые леса на подзолистых серых лесных почвах.

Район богат полезными ископаемыми. Гарьское месторождение железной руды — открыто в 1949 году методом аэромагнитной съемки. Оно одно из крупнейших на Дальнем Востоке, связанно с горными породами протерозойской эры. Содержание металла в руде 37,1%, запасы — 360 млн. тонн. Полиметаллические руды. Золото россыпное, добывается драгами и старательским способом на севере района.

В перспективе до 2010 года Федеральной целевой Программой «Экономическое и социальное развитие Дальнего Востока и Забайкалья на  1996 – 2005  и 2010 годы», реализуемой на территории Амурской области,  предусматривалось освоение Гарьского железорудного месторождения. Эти мероприятия и дальнейшая разработка данного проекта может коренным образом повлиять на  экономику района посредством создания  новых рабочих мест  и  развития  соответствующей инфраструктуры.

На территории района  расположены  большие залежи строительных материалов: глины, суглинки, пески, известняки. В шести километрах от с. Новокиевский  Увал находится месторождение глин, пригодных для изготовления кирпича, керамзита. Из поделочных камней имеются в районе халцедоны, яшма.

Почвы в районе маломощные, супесчаные. Последние геоботанические обследования почв проводились в 1974 году. Сейчас (данные на декабрь 2004 года) не используется свыше 77 тысяч гектаров пашни.