Bờ biển của bán đảo có khí hậu ôn hòa nhất ở Nam Cực và những tảng đá phủ rêu và địa y không có tuyết trong những tháng mùa hè, mặc dù thời tiết vẫn rất lạnh và mùa phát triển rất ngắn. Cuộc sống thực vật ngày nay chủ yếu là rêu, địa y và tảo thích nghi với môi trường khắc nghiệt này, với địa y thích các khu vực ẩm ướt hơn của cảnh quan đá. Các địa y phổ biến nhất là loài Usnea và Bryoria. Hai loài thực vật có hoa ở Nam Cực, cỏ lông Nam Cực (Deschampsia antarctica) và ngọc trai Nam Cực (Colobanthus quitensis) được tìm thấy ở phía bắc và phía tây của Bán đảo Nam Cực, bao gồm các đảo ngoài khơi, nơi có khí hậu tương đối ôn hòa. Đảo Lagotellerie ở vịnh Marguerite là một ví dụ về môi trường sống này.

Loài nhuyễn thể ở Nam Cực được tìm thấy ở những vùng biển xung quanh bán đảo và phần còn lại của lục địa. Hải cẩu ăn cua dành phần lớn cuộc đời của nó trong cùng một vùng nước ăn nhuyễn thể. Cá hói đầu là một loài cá nước lạnh sống ở nhiệt độ dưới 0 xung quanh bán đảo. Có thể nghe thấy tiếng kêu của cá voi Sei phát ra từ vùng biển xung quanh Bán đảo Nam Cực.

Các loài động vật ở Nam Cực sống bằng thức ăn mà chúng tìm thấy ở biển, không phải trên đất liền và bao gồm các loài chim biển, động vật chân màng và chim cánh cụt. Các loài động vật chân màng bao gồm: hải cẩu báo (Hydrurga leptonyx), hải cẩu Weddell (Leptonychotes weddellii), hải tượng phương nam (Mirounga leonina), và hải cẩu ăn cua (lobodon carcinophagus).

Các loài chim cánh cụt được tìm thấy trên bán đảo, đặc biệt là gần mũi và các đảo xung quanh, bao gồm chim cánh cụt quai mũ, chim cánh cụt hoàng đế, chim cánh cụt Gentoo và chim cánh cụt Adélie. Đảo Petermann là thuộc địa của chim cánh cụt Gentoo ở cực nam thế giới. Những tảng đá lộ ra trên đảo là một trong nhiều địa điểm trên bán đảo cung cấp môi trường sống tốt cho các cá thể chim cánh cụt. Chim cánh cụt trở lại mỗi năm và có thể đạt tới hơn mười nghìn con. Trong số những loài phổ biến nhất trên Bán đảo Nam Cực là loài quai mũ và Gentoo, với đàn chim cánh cụt hoàng đế duy nhất ở Tây Nam Cực, một quần thể cô lập trên Quần đảo Dion, ở Vịnh Marguerite trên bờ biển phía tây của bán đảo. Hầu hết các loài chim cánh cụt hoàng đế sinh sản ở Đông Nam Cực.

Các loài chim biển ở Nam Đại Dương và Tây Nam Cực được tìm thấy trên bán đảo bao gồm: Fulmar phía nam (Fulmarus glacialoides), hải âu khổng lồ ở phía nam (Macronectes giganteus), Cape petrel (Daption capense), hải âu tuyết (Pagodroma nivea), chim báo bão Wilson (Oceanites Oceanicus), cốc đế (Phalacrocorax atriceps), shullbill tuyết (Chionis albus), skua cực nam (Catharacta maccormicki), skua nâu (Stercorarius antarcticus), mòng biển tảo bẹ (Larus dominicanus) và Nhàn Nam Cực (Sterna vittata). Cốc đế là một loài chim họ Cốc có nguồn gốc từ nhiều hòn đảo ở Nam Cực, Bán đảo Nam Cực và miền Nam Nam Mỹ.