В состав Парка включены участки двух водно-болотных угодий международного значения «Междуречье Днестра-Турунчука» и «Северная часть Днестровского лимана», которые охраняются Рамсарской конвенцией. Благодаря уникальным природным условиям и сохранению типичных ландшафтов территория НПП характеризуется чрезвычайно высоким разнообразием фауны. В Красную Книгу Украины занесены 9 видов рыб, 20 видов насекомых, 2 вида пресмыкающихся, 20 видов млекопитающих, 58 видов птиц. На территории парка зарегистрировано более чем 700 видов высших растений, из которых 28 — редкие, занесены в Красную Книгу Украины. Некоторые виды растений и животных занесены также в Европейский красный список и в список редких видов Международного Союза Охраны Природы.