La réserve de parc national de l'Archipel-de-Mingan est située dans la région écologique de niveau I de la commission de coopération environnementale des Forêts septentrionales. Elle est aussi entièrement comprise dans la région écologique de niveau II des forêt à conifère du bouclier et la région écologique de niveau III des Laurentides centrales et du plateau de la Mécatina.
Au niveau canadien, la réserve de parc national est située dans l'écorégion du plateau de la Mécatina, lui-même situé dans l'écoprovince du bouclier boréal orientale et l'écozone du bouclier boréal.
Le fait que l'archipel soit de petite taille, cela limite la présence de mammifère terrestre. On y retrouve quand même 20 espèces, dont le renard roux et le lièvre d'Amérique, le castor canadien, l'hermine, le rat musqué, l'écureuil roux, la loutre de rivière et l'orignal. Du côte des mammifères marins, ont y retrouve une dizaine d'espèce de cétacés, dont le petit rorqual et le marsouin commun, et trois espèces de phoques, soit le phoque gris, le phoque du Groenland et le phoque commun.
On y retrouve plus de 200 espèces d'oiseaux qui fréquentent le parc. De ceux-ci, 12 espèces nichent dans l'archipel formant des colonies de plus de 50 000 individus. Le parc comprend les plus grandes concentrations d'eider à duvet, de sterne pierregarin et de sterne arctique. Le parc est aussi une importante aire d'hivernage de canard et d'eider à duvet. Le macareux moine, qui se niche aussi dans le parc est considéré comme étant l'emblème du parc. Trois espèces d'oiseaux désignées vulnérables au niveau provincial sont présentes dans le parc, soit le pygargue à tête blanche, le faucon pèlerin et l'aigle royal. Au niveau fédéral, l'arlequin plongeur, le garrot d'Islande et le hibou des marais sont considérés préoccupants et le faucon pèlerin est considéré comme menacé.
Dû à la nature calcaire des îles, la flore est différente de celle présente sur le continent. On y retrouve 460 espèces de plantes vasculaires, 302 espèces de bryophytes et 190 espèces de lichens.