Растительный мир Нагорного Карабаха многообразен. Здесь произрастает около 2 тысяч видов растений. Голые скалы встречаются лишь в высокогорных районах. Горные массивы Арцаха покрыты лесами, кустарниками или травяной растительностью.

В степной зоне, находящейся на высоте 300-350м над уровнем моря, преобладают в основном растения полупустынного типа. В основном распространены здесь полынь, верблюжья колючка, каперсник, синеголовник и другие многочисленные виды. Травяной растительностью богаты особенно предгорные и среднегорные пояса.

Арцах богат также лесами. Они составляют более 36% территории республики, или 160 тысяч гектаров. Наиболее лесистыми являются Мартакертский, Аскеранский и Гадрутский районы, где растут дуб, граб, липа, ясень, береза и другие виды деревьев.

На лесных полянах в большом количестве произрастают растения с благоухающими цветами – фиалка, тюльпан, лесная роза, лилия, гвоздика, кувшинка. Бросается в глаза также обилие кустарников ежевики. Выше лесного пояса, в основном на высоте 2300 м над уровнем моря, распространены альпийские, а в высокогорных частях – характерные для тундры виды растений.

Очень разнообразна и фауна края. В равнинной зоне можно встретить джейрана, диких коз и свиней. В лесах водятся бурые медведи, волки, дикие кошки, рыси, лисицы, зайцы, белки, кроты и кабаны. Из птиц распространены дикие гуси, утки, куропатки, сороки, вороны, воробьи, голуби, коршуны, кукушки, горлицы, дятлы, жаворонки, совы и другие. В равнинных частях и каменистых предгорных поясах распространены множество видов змей, черепаха, еж. Многообразны также виды саранчи, жуков и бабочек. В относительно больших реках водятся рыбы.