Η Γαύδος ξαφνιάζει τον επισκέπτη της με την έντονη βλάστηση, μιας και είναι ένα από τα λίγα Ελληνικά καταπράσινα νησιά. Η χλωρίδα της χαρακτηρίζεται απο τα δάση τραχείας πεύκης (Pinus brutia), δύο ειδών αρκεύθου (Juniperus macrocarpa var. Oxycedrus & Juniperus phoenicea) και τις πιό υποβαθμισμένες περιοχές όπου κυριαρχούν τα φρύγανα (Pistacia lentiscus, Corridothymus capitatus, Cistus creticus, Sarcopoterium spinosum, Satureja thymbra κ.λ.π.) είτε μόνα τους, είτε σε συνδυασμό με φυτά αρκεύθου. Επίσης το νησί περιλαμβάνει και ένα μεγάλο ποσοστό δασωθέντων αγρών, λόγω της εντονότερης καλλιέργειας στο παρελθόν που έχει εκλείψει τώρα. Η βλάστηση αυτών των περιοχών εξαρτάται από την θέση τους και την ύπαρξη ή όχι εδάφους. Στις καλύτερες περιβαλλοντικές συνθήκες απαντάται βλάστηση τραχείας πεύκης, ενώ στις πιο υποβαθμισμένες απαντώνται φρύγανα.
Τα δάση πεύκης κυριαρχούν σε όλες τις κοιλάδες του νησιού με σχεδόν κλειστή συγκόμωση στα επίπεδα σημεία, όπου το ύψος των δένδρων υπερβαίνει τα 5 μέτρα. Σε ψηλότερα σημεία το ύψος των δένδρων είναι χαμηλότερο με αραιότερη συγκόμωση. Η ηλικία των πεύκων ποικίλει από πολύ μικρά δεντρύλλια ενός, δύο ή τριών ετών μέχρι και μεγάλα δέντρα ηλικίας 20, 30, 40 και 50 ετών. Η αναγέννηση είναι παραπάνω από ικανοποιητική στις περισσότερες περιοχές με αποτέλεσμα να επεκτείνεται η παρουσία του σε βάρος των συστάδων αρκεύθου. Αμιγείς συστάδες αρκεύθου υπάρχουν στις αμμώδεις παραλίες του Αγίου Ιωάννη, του Σαρακίνικου, Λαυρακά και Κερδέ. Η διείσδυση του πεύκου σε μερικές από αυτές, όπως Σαρακίνικο και Κερδέ έχει αρχίσει να δημιουργεί προβλήματα μιας και αλλάζει εντελώς το οικοσύστημα αλλά και λόγω του ότι το μετατρέπει σε πυρόφιλο με αυξημένες πιθανότητες πυρκαγιάς. Στις εκβολές χειμάρρων, όπως στο φαράγγι του Φετιφέ (Βόρειο τμήμα του νησιού), που υπάρχει αρκετή υγρασία σε όλη τη διάρκεια του χρόνου απαντώνται πιο υγρόφιλα είδη όπως πικροδάφνη (Nerium oleander), κ.α.
Η παρουσία περδίκων και λαγών είναι εμφανής ειδικά στις περιοχές των αμμοθινών όπου και τρέφονται με τους καρπούς του κέδρου. Στο νησί απουσιάζουν άλλα θηλαστικά, ερπετά και πουλιά. Λόγω της θέσης της στο Λυβικό πέλαγος η Γαύδος είναι ο πρώτος σταθμός μεταναστευτικών πουλιών που έρχονται από την Αφρική (τρυγώνια, ορτύκια, μπεκάτσες και χελιδόνια). Στο φαράγγι του Φετιφέ όπου υπάρχει νερό καθ’ όλη τη διάρκεια του χρόνου, απαντάται κάποιο είδος χελώνας.