Территорию заповедника «Ростовский» представляет сеть участков сухо-степных экосистем, расположенных в долине Западного Маныча с сохранившимися фрагментами целинных степей и водно-болотными угодьями. Пресные и солёные водоёмы с характерной околоводной растительностью и животным миром; побережье, береговые обрывы и острова солёного озера Маныч-Гудило, растительные комплексы солонцов и солончаков. Это и обусловливает высокое экосистемное и видовое разнообразие охраняемой территории, несмотря на её небольшие размеры.
На ООПТ преобладают два типа зональной растительности: умеренно-сухая типчаково-ковылковая степь с умеренным ксерофильным разнотравьем и сухая типчаково-ковылковая степь с пустынно-степным разнотравьем на темно-каштановых почвах в комплексе с солонцами.
Флору представляют 503 вида сосудистых растений , 120 видов грибов, 5 видов лишайников. В растительном покрове преобладают злаки – ковыль, типчак, житняк.
Объекты беспозвоночных животных: ракообразные 9 видов, нематоды 16 видов, пауки 206 видов, насекомые 1565 видов (в том числе жуки-стафилины 108 видов, муравьи 23 вида).
Фауна млекопитающих насчитывает 35 видов. Из них самые многочисленные грызуны, один вид – хорь перевязка – внесен в Красную книгу России. Типичные обитатели сухих степей – ушастый еж, большой тушканчик, тарбаганчик – ставшие редкими на пространствах степной зоны, внесены в Красную книгу Ростовской области.
Рептилий 10 видов. Степная гадюка и три вида полозов внесены в Красную книгу Ростовской области. Нужно сказать, что степная гадюка, ставшая редкой почти на всей территории области, в районе заповедника является самой часто встречающейся змеей.
Пернатое население заповедника и прилегающих степей, включает более 260 видов птиц. В составе орнитофауны преобладают водоплавающие и околоводные птицы, гнездящиеся вдоль побережья мелководных лиманов и на озере Маныч-Гудило. Небольшие, чуть видные из воды, острова этого озера буквально непроходимы от многочисленных птичьих гнезд. Здесь живут чайки, утки, цапли, бакланы, розовые и кудрявые пеликаны, колпицы. Чайка-хохотунья является наиболее массовым видом.
С давних пор побережья и водная гладь манычских озер используются многотысячными стаями перелетных птиц. Эта территория служит одним из мощнейших путей миграции в Евразии. Дважды в год здесь пролетает почти вся мировая популяция белолобого гуся, летят глобально редкие краснозобая казарка, пискулька, многие виды куликов, журавли.
Над степными просторами, дополняя жаворонков, звенят голоса скворцов, золотистых щурок, просянок, черноголовых овсянок. Обычны журавли-красавки, стрепет, болотный лунь. Из ночных хищных птиц обитают филин, болотная и ушастая сова, серая неясыть, сплюшка, мохноногий сыч.