张掖黑河湿地国家级自然保护区湿地类型多样，动植物资源丰富，生态战略位置十分重要。区域内有河流湿地、湖泊湿地、沼泽湿地和人工湿地4个类型11个类别，即：永久性河流湿地、季节性河流湿地、泛洪平原湿地、永久性淡水湖、季节性淡水湖、草本沼泽、灌丛湿地、内陆盐沼、水库、稻田、盐田湿地；保护区内分布有种子植物53科173属311种，其中国家Ⅰ级保护植物有2种，国家Ⅱ级保护植物有8种；野生脊椎动物有209种，其中《湿地公约》规定的水禽65种，被列入国家重点保护野生动物名录的种类有28种，已记录的昆虫有892种。保护区是我国候鸟三大迁徙路线的西部线路和全球八条候鸟迁徙通道之一的中亚--印度通道的重要中转站，对中国北方生物多样性保护具有十分重要的作用。同时，张掖黑河湿地在调蓄洪水、涵养水源、固定二氧化碳、降解污染等方面发挥着重要作用。