Flora

El Parque Nacional Machalilla y los bosques remanentes de los alrededores incluyen áreas de bosque húmedo de garúa, similar al bosque nublado andino, en la parte alta de la cordillera. En las laderas más bajas el bosque se torna semideciduo y deciduo y, hacia la costa, se convierte en matorral seco donde la vegetación es arbustiva y achaparrada, existen especies de cactus caudones o cactus candelabro y los árboles más representativos corresponden a las familias Mimosaceae y Capparidaceae.

En el bosque ripario hay grupos de caña guadua y árboles grandes como matapalos (Ficus spp.). Otras zonas están dominadas por palmas de cade o tagua y en general son zonas más intervenidas.

Los remanentes alrededor del Parque están inmersos en una matriz de áreas alteradas, dominada por cultivos de maíz, banano, caña de azúcar y pastizales para ganado.

Fauna

El Parque Nacional tiene una importante diversidad de mamíferos, incluyendo especies que en la actualidad son bastante raras en la costa ecuatoriana como el jaguar, mono aullador, mono capuchino, ocelote, trigrillo, ciervo, venado de cola blanca, perro de monte, mapache cangrejero, hurón tayra, armadillo, armadillo cola de trapo, cusumbo, cuchucho coatí, oso hormiguero,guanta, guatusa, ardilla colorada. Con relación a la herpetofauna, existe una especie de anfibio casi endémica del área, Colostethus machalilla, además de Porthidium arcosae, también endémica, junto con una notable diversidad de otros anfibios y réptiles. Se registran 21 especies de murciélagos. Tortugas marinas anidan en las playas del Parque y la ballena jorobada, visita las costas, donde además es importante la diversidad de peces, en particular aquellos asociados a arrecifes de coral.

En la Isla de la Plata encontramos una gran diversidad de especies animales vinculados al ecosistema costanero y marino, por ejemplo, varias especies de alcatraz, incluyendo el alcatraz llamado piqueros de patas azules, Alcatraz patirrojo, y el alcatraz de Nazca. Otra especie que se encuentran aquí es el lobo marino sudamericano. Los delfines, como el delfín manchado tropicalse pueden encontrar en las aguas cercanas a la isla.