VQG Chư Mom Ray có giá trị về bảo vệ môi trường, điều hoà khí hậu, nguồn nước và phòng hộ đầu nguồn cho thuỷ điện Pleikrong, Ya Ly, Sê San 3 và phát triển du lịch sinh thái.
Về thực vật, Vườn có 1.895 loài (80 loài quý, hiếm), thuộc 184 họ và 877 chi. Các loài thực vật quý hiếm như kim giao, thông tre, trắc, cẩm lai…
Về động vật, Vườn đã thống kê được 950 loài, trong đó 176 loài thuộc diện quý hiếm được ghi trong sách đỏ Việt Nam và thế giới. Các loài động vật quý hiếm như bò tót, bò rừng, trâu rừng, hổ, báo hoa mai và voọc chà vá. Thậm chí, các nhà khoa học sau khi nghiên cứu cho biết, có thể VQG Chư Mom Ray còn có bò xám, nai cà tong và hươu vàng. Đây là những loại động vật được ưu tiên bảo tồn hàng đầu tại Việt Nam và trên thế giới.
Nhằm góp phần bảo tồn những loài động, thực vật quý hiếm, VQG Chư Mom Ray đã trồng, di thực nhiều loại thực vật quý hiếm như trắc, cẩm lai, gõ mật, các loài lan... phục vụ nghiên cứu khoa học.
Cụ thể, vườn đã trồng và bảo tồn 224 ha cây sao đen, dầu, muồng đen; 3 ha trắc; xây dựng được 600 m2 nhà lưới để bảo vệ các loài lan trước nhu cầu chơi lan và khai thác lan có nguy cơ làm cạn kiệt các loài lan quý trong rừng.
Vườn cũng đang cứu hộ nhiều loại động vật hoang dã như khỉ mặt đỏ, khỉ đuôi lợn, tê tê, rùa đất Sê Pôn, rùa núi vàng, kỳ đà... do người dân và các cơ quan chức năng giao nộp.