Churchills beliggenhet ved Hudsonbukta i et område hvor tundra og boreal barskog møtes, fører til at området har et rikt dyre- og planteliv. I området rundt Churchill har det blitt funnet mer enn 270 fuglearter, og over 100 forskellige fuglearter, deriblant tyvjo, tundraspurv, styltesnipe og granspurv, hekker der. Pattedyr som karibu, polarhare, fjellrev, hvithval og flere forskjellige selarter finnes også i Churchill. Over 3000 hvithvaler oppholder seg i det varme estuaret ved Churchillelvas munning om sommeren. Churchill er kjent for de mange isbjørnene som trekker ned til kysten om høsten, vanligvis i løpet av oktober og november, noe som har ført til kallenavnet «Polar Bear Capital of the World» («Verdens isbjørnhovedstad»). I denne perioden kommer over 1000 isbjørner til Hudsonbukta for å jakte på ringseler. Det er anslått at rundt 10 000 turister årlig kommer til Churchill i løpet av isbjørnsesongen.