Teren Miedzichowskiego Parku Krajobrazowego w większości, bo aż w 60% porośnięty jest lasami. Są to głównie bory świeże, ale na siedliskach suchych i ubogich wykształcają się również bory suche z chrobotkami.

W rynnach polodowcowych i dolinach rzek oraz w zagłębieniach terenu spotkać można także bory mieszane świeże i różnego typu lasy liściaste. Trzy z czterech rezerwatów obejmują ekosystemy jeziorne lub przyległe, związane z nimi historycznie. Rezerwat ornitologiczny Jezioro Wielkie został utworzony w 1991 roku, a jego powierzchnia wynosi 236,30 ha. Obejmuje płytkie, eutroficzne Jezioro Wielkie z trzema wyspami. Na jednej z nich rośnie ponad 200-letni naturalny drzewostan z przewagą dębu.

Na jeziorze spotkać można około 120 gatunków ptaków, w tym 32 zagrożone w skali kraju. Uwagę zwraca kolonia kormoranów. Na wyspie znajdującej się w południowo-wschodniej części Jeziora Lubikowskiego znajduje się rezerwat leśny Dąbrowa na wyspie, utworzony w 1995 roku, o powierzchnia 4,40 ha. Występuje tu rzadko spotykany las liściasty w typie świetlistej dąbrowy. Rezerwatem krajobrazowym jest natomiast rezerwat Jeziora Gołyńskie utworzony w 1972 roku o powierzchni 3,10 ha. Jest to fragment dawnego Jeziora Gołyńskiego obecnie osuszonego w wyniku ekspansji lasu. Występują tu między innymi rosiczki: okrągłolistna i długolistna.

Poza rzekami i jeziorami liczne są w parku drobne zbiorniki wodne. Żyje w nich, między innymi, traszka zwyczajna i traszka grzebieniasta. Spotkać tu można również rzekotkę drzewną i grzebiuszkę ziemną oraz kumaka nizinnego. Płytkie, silnie porośnięte roślinnością pływającą zbiorniki zamieszkuje niepozorny ślimak – zatoczek łamliwy. Wody parku są też miejscem życia cennych gatunków ryb: kozy, bolenia czy piskorza.

W niewielkich zbiornikach w otulinie stwierdzono występowanie żółwia błotnego. Teren parku stanowi ważny przystanek dla wielu gatunków ptaków migrujących np. dla gęsi zbożowej i białoczelnej. Szuwary nad jeziorami zamieszkują: cyranka, bąk, nurogęś, kropiatka i wiele innych. W lasach i na ich skraju żerują dudki i dzięcioły zielone. Spośród ptaków drapieżnych na terenie parku odnotowano między innymi obecność rybołowa, bielika, kani rudej i czarnej, kobuza i trzmielojada. Na wielu zbiornikach zaobserwować można ślady obecności bobra i wydry. Niekiedy teren parku odwiedzają także łosie.

Ciekawą grupą są nietoperze występujące tu w liczbie aż 12 gatunków (w tym nocek duży, nocek Natterera, gacek brunatny i mopek).

Zagrożeniem dla przyrody parku jest głównie osuszanie terenu, a na obszarach użytkowanych rolniczo i w kompleksach stawów hodowlanych intensyfikacja gospodarki oraz zmiany w sposobie użytkowania. Groźne dla wielu gatunków jest również wiosenne wypalanie roślinności.

Rezerwaty przyrody:

• Dąbrowa na wyspie (rezerwat leśny utworzony w 1995 roku, powierzchnia: 4,40 ha, woj. lubuskie) – obejmuje leżącą w południowo-wschodniej części Jeziora Lubikowskiego wyspę porośniętą rzadko spotykanym lasem liściastym z przewagą świetlistej dąbrowy.
• Jeziora Gołyńskie (rezerwat krajobrazowy utworzony w 1972 roku, powierzchnia: 3,10 ha, woj. lubuskie) – stanowi fragment dawnego Jeziora Gołyńskiego obecnie osuszonego w wyniku ekspansji lasu. Występują tu między innymi rosiczki: okrągłolistna i długolistna.
• Jezioro Wielkie (rezerwat faunistyczny – ptaki utworzony w 1991 roku, powierzchnia: 236,30 ha, ) – obejmuje płytkie, eutroficzne Jezioro Wielkie z trzema wyspami. Na jednej z nich rośnie ponad 200-letni naturalny drzewostan z przewagą dębu. Na jeziorze spotkać można około 120 gatunków ptaków, w tym 32 zagrożone w skali kraju.