Während zwischen dem Igelsberg (175,8 m ü. NN) und Lobitzsch ein Eichen-Hainbuchen-Wald (Galio sylvatici-Carpinetum betuli) stockt, siedelt am Unterhang ein Ulmen-Eschen- Hangwald (Carpino-Ulmetum minoris). Bestimmend für die Krautschicht sind solche Arten wie

• Kleinblütiges Springkraut (Impatiens parviflora),
• Knoblauchsrauke (Alliaria petiolata),
• Taumel-Kälberkropf (Chaerophyllum temulum) und
• Ausdauerndes Bingelkraut (Mercurialis perennis) sowie
• Türkenbund-Lilie (Lilium martagon),
• Großes Zweiblatt (Listera ovata) und
• Gefleckter Aronstab(Arum maculatum).

In einem schluchtartigen kurzen Seitental östlich des Schlosses Goseck sind

• Berg-Ahorn (Acer pseudoplatanus),
• Berg-Ulme (Ulmus glabra),
• Trauben-Eiche (Quercus petraea) und
• Esche (Fraxinus excelsior) Bestandsbildner der Laubmischwälder.

Typische Pflanzenarten der quellfeuchten Stellen im Unterhangbereich sind:

• Bachbunge (Veronica beccabunga),
• Knäuel-Binse (Juncus conglomeratus) und
• Großes Mädesüß (Filipendula ulmaria).

Die aufgelassenen Weinbergterrassen zwischen dem Katzental und Goseck eignen sich besonders für die wärmeliebenden Gebüsche mit

• Eingriffligem Weißdorn (Crataegus monogyna),
• Bocksdorn (Lycium barbarum),
• Hundsrose (Rosa canina) und
• Robinie (Robinia pseudoacacia).

Dagegen siedeln auf den steilen und flachgründigen Felsköpfen und Terrassenoberkanten verbuschende Reste von Trockenrasen mit Pfriemengras (Stipa capillata) und Blau-Schwingel (Festuca cinerea).
Streuobstwiesen mit zum großen Teil überalterten Apfel- und Birnenbaumbeständen finden sich am Hangfuß. Die Bodenvegetation dieser Flächen zeichnet sich durch trockene Glatthaferwiesen (Dauco-Arrhenatheretum elatioris) mit Halbtrockenrasenelementen aus, wie z. B.

• Zierliches Schillergras (Koeleria macrantha),
• Feld-Mannstreu (Eryngium campestre),
• Kartäuser-Nelke (Dianthus carthusianorum),
• Kleiner Odermennig (Agrimonia eupatoria) und
• Thymian (Thymus pulegioides).

In den zunehmend durch Verstaudung und Verbuschung verarmenden Wiesen wächst beispielsweise das Echte Eisenkraut (Verbena officinalis).
Die Rabeninsel in der Saaleaue ist sowohl mit Pappelforsten als auch mit wenigen forstlich beeinflußten Eichen-Eschen-Auenwaldresten (Querco-Ulmetum minoris) mit Geflecktem Aronstab (Arum maculatum) bestanden.
Die Saaleaue wird im wesentlichen als Weide intensiv genutzt. Brachliegende Flächen werden verstärkt von Brennesselfluren (Cuscuto europeae-Convolvuletum sepium) eingenommen.
Für den Uferbereich der Saale sind Silber-Weiden, Schwarzsenf-Ufersäume (Cuscuto-Brassicetum nigrae) und Rohrglanzgras-Bestände (Phalaridetum arundinaceae) sowie Bestände mit Drüsigem Springkraut (Impatienti glanduliferae-Convolvuletum sepium) kennzeichnend.
Weidendickichte aus Mandel- und Korb-Weide (Salix triandra, S. viminalis) sowie ein kleiner geschlossener Bestand mit baumförmigen Silber-Weiden (Salix alba) säumen teilweise die Saalealtwässer.
Am bereits sanierten Saale-Altwasserrest "Beyers Loch" kommen Großröhrichte aus Schilf (Phragmitetum australis) und Rohrkolben (Typhetum latifoliae) sowie die Wasserfenchel-Sumpfkressen-Gesellschaft (Rorippo-Oenanthetum aquaticae) vor.
Ein Erlen-Bruchwald (Carici elongatae-Alnetum) mit Sumpf-Dotterblume (Caltha palustris) und Herbst-Zeitlose (Colchicum autumnale) besiedeln Niedermoorstandorte. In Senken und am Ellerichtgraben findet sich der Schmalblättrige Merk (Sparganio emersi-Glycerietum fluitantis).

Die Saaleaue bei Goseck bietet einer umfangreichen Avifauna Nahrung und Nistmöglichkeiten, u. a.

• Rot- und Schwarzmilan (Milvus milvus, M. migrans),
• Habicht (Accipiter gentilis),
• Turmfalke (Falco tinnunculus) ,
• Mäusebussard (Buteo buteo),
• Weißstorch (Ciconia ciconia),
• Eisvogel (Alcedo atthis)
• Bläßralle (Fulica atra),
• Stockente (Anas platyrhynchos) sowie
• Sumpfrohrsänger (Acrocephalus palustris).

Das NSG stellt auch einen geeigneten Lebensraum für verschiedene Fledermausarten dar:

• Mopsfledermaus (Barbastella barbastellus),
• Großes Mausohr (Myotis myotis).

Besonders hervorhebenswert ist eine größere Graureiherkolonie, die sich bereits seit Jahren im NSG befindet.
Für verschiedene Wasservogelarten sind die Gewässer des Gebietes wertvolle Raststätten. Auch Arten der Herpetofauna haben ihren Lebensraum hier, wie

• Wasserfrosch (Rana esculenta),
• Kammolch (Triturus cristatus) und
• Ringelnatter (Natrix natrix).

Als Vertreter der Insektenfauna soll die Gewöhnliche Sichelschrecke (Phaneropthera falcata), die auf den Felsköpfen und Terrassenoberkanten vorkommt und der Hirschkäfer (Lucanus cervus) genannt sein.