La unidad destaca por poseer bosques relictos de tipo valdiviano en plena zona semiárida. Protege a diferentes especies de fauna como la perdiz, el halcón peregrino, la torcaza, la yaca, diferentes clases de roedores, el pingüino de Humboldt, el zorro culpeo y el chungungo. En cuanto a la vegetación, en el Parque Bosque Fray Jorge existen 440 especies nativas, 266 especies endémicas de Chile, de ellas, 10 se encuentran en la categoría en Peligro y 84 en la de Vulnerable. En el sector del bosque se pueden apreciar olivillos, petrillos y canelos.