La Reserva Natural Sierras Grandes conserva una impresionante diversidad biológica. En sus pastizales pampeanos serranos se encuentran más de 1000 especies de plantas y animales nativos, con más de 80 especies endémicas, algunas en riesgo de extinción. 

Asimismo, contiene 17 sitios arqueológicos con el 23% del arte rupestre hallado en la Región de Ventania.

Los ecosistemas incluyen bosques nativos y una amplia variedad de flora y fauna. Entre los animales que habitan la reserva se destacan especies como zorros grises, carpinchos, peludos, mulitas, hurones menores, gatos monteses, comadrejas, zorrinos y la mariposa bandera argentina, cuya presencia enaltece los senderos del monte durante los meses de febrero y marzo. 

Los paisajes y ambientes de la reserva son de gran importancia biológica, geológica, antropológica, arqueológica e histórica.