“Los fondos de los valles fueron ocupados por grandes lagos de aguas lechosas (aspecto otorgado por finas partículas en suspensión) y sus laderas se cubrieron con frondosos bosques”.

Desde el Hielo Patagonico Sur grandes glaciares. El más conocido de los glaciares es el Perito Moreno, al igual que otros descarga en el Lago Argentino.El glaciar Upsala, ubicado sobre el Brazo norte, es el de mayor tamaño que llega al mismo lago. El glaciar Viedma es el mayor del país, y descarga en el Lago homónimo, en el sector norte del Parque, donde también se encuentra Fitz Roy que se destaca por su altura y por su monumental aspecto con el entorno de los cordones cordilleranos circundantes.

El más árido de los ambientes del parque es la estepa. En ella la vegetación está compuesta por plantas adaptadas a condiciones de escasa humedad y fuertes vientos. Los arbustos pequeños y espinosos, junto con los pastos de hojas duras, proveen cierta protección al suelo evitando que este se erosione.
La disminución de las precipitaciones hacia el este del área, genera un cambio en el paisaje.

Se desarrolla allí una zona de transición (ecotono) en la que se encuentran especies típicas del bosque conviviendo con otras características de la estepa. Así, grupos de ñires y lengas se intercalan entre matorrales de calafate y notro con zonas abiertas cubiertas por pastizales en los que domina el coirón.

En las alturas, por sobre los 1100 m.s.n.m., los fuertes vientos, las bajas temperaturas y las nevadas no favorecen el crecimiento de la vegetación. Las pocas y pequeñas plantas, que cubren escasamente el suelo, se encuentran adaptadas para cumplir su ciclo de vida en el corto período en que las condiciones climáticas lo permiten. Las laderas y zonas bajas son ocupadas por bosques, cuya composición también depende de la altura y las condiciones climáticas.
Sin embargo, las especies predominantes pertenecen a un mismo grupo, los Nothofagus, representados en el parque por tres tipos: la lenga; que se encuentra prácticamente en toda el área; el ñire y el coihue o guindo. 

Los bosques subantárticos son frecuentados por mamíferos, difíciles de observar, como el gato montés, el hurón y el huemul. Otros mamíferos son más posibles de ver en el parque, tal es el caso del zorro colorado y el puma. También es habitual el cóndor y aves granívoras como las agachonas y los yales, además de pequeños roedores. Varias aves encuentran comida y refugio en estos bosques.
Entre las que hallamos a las cotorras australes o cachañas y los pequeños rayaditos. Los carpinteros patagónicos se identifican mediante tamboreos.
El pato de los torrentes captura sus alimentos buceando en los correntosos cursos de agua, también frecuentados por las remolineras.

En las praderas, presentes en las pequeñas áreas abiertas, que cuentan con reducidos cuerpos de agua, habitan bandurrias, cauquenes, distintas especies de patos y un anfibio conocido como «ranita de cuatro ojos». Debido a su espectacular belleza, su interés glaciológico y geomorfológico, y las especies de su fauna en peligro de extinción.

La UNESCO en 1981 declaró este lugar como Sitio de Patrimonio Mundial de la Humanidad.