植物资源
截至2012年，栖霞山的红叶品种多达十余种，主要包括红枫、枫香、三角枫、黄连木、榉树、乌桕、盐肤木、鸡爪槭等，这其中，百年以上的枫树达500余株，各类色叶树50余万株。
维管植物589种（含栽培种），野生植物500种（含种下等级），隶属于342属108科。其中蕨类植物11科14属19种；裸子植物3科4属4种；被子植物94科324属477种。发现江苏分布新纪录种（包括变种）6种，分别是蜈蚣草、乔叶土麦冬、箭叶秋葵、鱼黄草、毛四叶葎和兴安一枝黄花。
药用植物235种，可分为山草类、芳草类、湿草类、毒草类、蔓草类、石草类，占栖霞山植物总数的47.09%。
珍稀植物8属8种。其中野生3属3种，分别是野大豆、短穗竹和明党参；栽培类5属5种，分别是国家二级保护植物银杏、国家一级保护植物水杉、国家二级保护植物杜仲、国家二级保护植物鹅掌楸。
栖霞山的植被以落叶栎、槭、枫香和常绿松柏为主，次为毛竹、刚竹。春夏季栖霞山满山满谷树木苍翠，郁郁葱葱。秋后，栎、槭、枫香树叶渐由绿变红，层林尽染，山梁幽谷一片绚丽的红色，展现"停车坐爱枫林晚，霜叶红于二月花诗情画意景观，故栖霞山向有秋栖霞之称誉，成为南京人秋游的胜地。
建国初，即开始对原有林抚育管理，并在可林地植树造林，树种以马尾松、黑松、刺槐为主。文革期间，抚育与造林被迫停止。1978年后，每年继续造林，1979年与1980年从青岛、北京、庐山购进黄栌、火炬槭树种，自繁苗木以增加红叶树的品种和数量。虎山南坡叠浪岩，由于水土难保持，是唯一光秃山坡，连年植树不见树，职工采取黑松小苗带土球带水移栽提高存活率。1988年始，又改造平山头矿区13.3公顷刺槐林，栽植枫香、火炬槭等红叶树3万余株。1989年，桃花涧、霜红苑、景致岗植红枫、鸡爪槭1.4万株。1990年红叶林建成。山林经精心养护，保持了原有栖霞丹枫满山岗胜景。栖霞寺前的园林布景亦优美动人，有开阔的草坪，有古干盘曲的紫藤，有近百年的翠柏绿荫，亦有50年树龄的大枫香。那红叶园霜红苑，配植四时红叶花木，四季皆能观赏栖霞丹枫景观。
动物资源
野生动物资源据中国动物地理区划，栖霞区的动物区系属东洋界中印亚界华中区东部丘陵平原亚区。在生态地理动物群方面，属亚热带林灌、草地-农田动物群。牙獐原为长江中下游地区有蹄类的优势种，扬子鳄、白鳍豚、江豚、中华鲟等为特有动物，已少见。
国家级保护动物有中华鲟、白鳍豚、扬子鳄、河鹿、江豚、鸳鸯、长耳鹗、短耳鹗等
矿产资源
截至2012年，栖霞山蕴藏丰富的铅、锌、银、石灰石等矿藏资源，铅、锌、银等矿已开采多年，其中铅锌金属超过200万吨，是华东地区最大的铅矿床。非金属矿主要有白云石矿、石灰石矿、石膏矿、黏土矿、脉石矿、煤矿等；金属矿分布广泛，主要有铅锌矿、银矿、金矿、锰矿等。栖霞山矿产以铅、锌、银为主。
截至2015年，南京境内已发现54种矿藏。铁、铜、铝、锌、金、银、锶等15种矿储量江苏第一，4种进入中国前6位。其中，铁硫储量占全省40%左右，锶矿品位高、储量大，为东南亚之首。地下水源丰富，水质优良，温泉是南京主要的地热资源，著名的有汤山温泉、汤泉温泉、珍珠泉温泉等。
