Tỉnh Hắc Long Giang có trên 2.000 loài thực vật bậc cao, trong đó có Taxus cuspidata (hồng đậu sam Đông Bắc), Đậu tương leo (Glycine soja) cùng 10 loài thực vật được bảo hộ cấp quốc gia. Tỉnh Hắc Long Giang có 476 loài động vật hoang dã sống trên cạn, trong đó có 88 loài thú, 361 loài chim, 16 loại bò sát, 11 loài lưỡng cư. Trong số các loài động vật hoang dã sống trên cạn tại tỉnh Hắc Long Giang, có hổ Siberi, sếu Nhật Bản cùng 17 loài động vạt hoang dã được bảo hộ quốc gia cấp một; bên cạnh đó là gấu ngựa, sếu gáy trắng cùng 66 loài động vật hoang dã được bảo hộ quốc gia cấp hai.

Tỉnh Hắc Long Giang là một trong những khu vực rừng trọng điểm của Trung Quốc. Độ che phủ rừng của tỉnh Hắc Long Giang đạt tỷ lệ 45,2%, diện tích đất có rừng đạt 20,53 triệu ha.

Tính đến cuối năm 2011, toàn Hắc Long Giang có 211 khu bảo tồn tự nhiên, trong đó có 24 khu cấp quốc gia và 88 khu cấp tỉnh, tổng diện tích là trên 6,52 triệu ha.