El Coronado National Memorial conserva una gran variedad de flora y fauna autóctonas del sureste de EEUU. El ambiente natural es propio de la Zona Alta de Sonora y de las montañas del sureste de Arizona. La vegetación de las zonas más bajas incluye zacates y arbustos desérticos con mezquites y mimbres del desierto a lo largo de desagües efímeros. En la parte alta del cañón predominan los bosques de encinos, pinos mexicanos y enebros con sicómoros y nogales de Arizona a lo largo de los desagües.

Otras plantas que se encuentran son manzanita, con su distintiva corteza roja, agave, yuca, sacahuista y sotol; entre los cactos están las coryphantha spp. echinocereus spp., nopales y cañas cholla. Muchas de estas plantas son una base alimenticia importante para los animales salvajes como bayas de manzanita, piñones, tunas de nopal, corazones de agave y semillas de yuca

Entre los mamíferos más comunes se encuentran el venado de cola blanca, jabalí, coyote, coatí y zorro gris; menos visibles, aunque también existentes son los linces, osos negros y pumas.

El Coronado National Memorial quizás sea más conocido por su gran variedad de especies de aves presentes en cada estación, habiéndose registrado más de 140, incluidas 50 especies de aves no migratorias. Entre las más comunes se encuentran el carpintero encinero, la chara pechigris, la codorniz desértica, el zacatonero corona rojiza, el pavito ocotero, la paloma aliblanca, la codorniz de Montezuma y muchas especies de colibrís.