Flora

La flora de la sierra de Sumampa tiene muchos puntos en común con la de su vecina, la sierra de Ambargasta.
A pesar de ello, la mayor disponibilidad de agua de Sumampa permite el establecimiento de una vegetación más abundante y diversa.
Las quebradas húmedas por donde corren los arroyos sostienen una vegetación arbórea bien desarrollada.

La flora de la sierra está representada por marcadamente influenciados hacia el sur por la vegetación de las vecinas Sierras de Córdoba y hacia el oeste por el monte.
La tierra firme está ocupada por especies representativas de ambientes típicos del chaco seco, los bosques y arbustales.
Se encuentran sobre una llanura de acumulación, plana y con escasa pendiente hacia el sudeste, ocupando la mayoría de la superficie provincial.

El paisaje, de antiguo modelado fluvial está casi totalmente cubierto de bosques, y sólo los paleocauces están ocupados por pastizales, también inducidos por incendios y desmontes.
El bosque maduro es el "quebrachal", que crece en las partes altas de la región, interfluvios.
El elemento predominante es el quebracho colorado santiagueño asociado con el quebracho blanco.
Otras especies abundantes son: itín, mistol, guayacán, garabato, brea, algarrobos, tala, chañar, mistol, piquillín y palo cruz.
Alcanzan un mayor porte en los valles más húmedos y a orillas de los escasos y pequeños arroyos temporarios que surcan la zona.

Llaman poderosamente la atención, en puntuales sectores, que bordean los arroyos de la sierra, los rojizos paredones rocosos, completamente cubiertos por un denso manto de espinosas bromelias grisáceas y claveles del aire.
Las bromelias terrestres como el chaguar abundan en el suelo del bosque.
Allí también se encuentra una singularidad botánica: una margarita descubierta para la ciencia en el año 1982, que se considera endémica de estas serranías.

Tratándose de una región con escasa disponibilidad de agua, la vegetación se caracteriza por la presencia de numerosas cactáceas como el cardón o ucle, tuna o penca, quiscaloro, quimil, usvincha, etc.
Estas especies poseen frutos comestibles que son muy apreciados por las poblaciones locales, que los cosechan periódicamente.
También constituyen una fuente de alimentación para la fauna local.

Al pie de la sierra, en los sectores llanos, predomina una vegetación mucho más rala, que deja gran parte del suelo desnudo.
Allí se evidencia la influencia de los ambientes más secos representativos del bioma del Monte.
La especie característica y que domina el paisaje en esas zonas es la jarilla.

Cerca del límite con la vecina provincia de Córdoba densos palmares de carandilla alternan con pastizales, formando un paisaje muy llamativo no representado en otro lugar de la geografía provincial.
Este ambiente prospera a pesar de los incendios periódicos que soporta, muchos de los cuales se originan en las sierras cordobesas.

La Sierra de Guasayán es muy particular desde el punto de vista botánico.
Constituye una "isla húmeda" en medio de la seca llanura santiagueña circundante.
Allí predomina el bosque representativo del chaco serrano, recibiendo además una marcada influencia de las selvas del noroeste o yungas, se hallan especies originarias de ambientes húmedos más norteños.
Una continua cubierta boscosa puebla las laderas, que se hace más densa en las quebradas húmedas.

Entre los árboles se destacan el horco quebracho, que ocupa mayormente las laderas occidentales más secas; el cebil que aprovecha las laderas y quebradas más húmedas; el viraró colorado, de excelente madera; el yuchán o palo borracho de flor amarilla, que trepa por los faldeos y se destaca a la distancia por sus grandes flores blanco-amarillentas y grueso tronco verde espinoso; y el guayacán, de llamativa corteza formada por placas blanquecinas y verde oscuro.
La humedad reinante permite una notable profusión de plantas epífitas.
Claveles del aire y cactus de numerosas especies, ocupan troncos y ramas de grandes árboles.

En el sotobosque se encuentra una sorprendente variedad de helechos, que junto a lianas, enredaderas, hierbas y arbustos le dan al lugar un singular aspecto selvático.

La vegetación acuática está dominada por extensísimos juncales y totorales, junto con una gran variedad de especies vegetales flotantes y arraigadas.
Son también frecuentes amplios sectores bajos con suelos salobres, son típicas las comunidades vegetales halófitas y una característica vegetación entre la que se destaca el jume.

En el pasado existieron amplias áreas cubiertas por gramíneas, sin embargo en la actualidad y a raíz del intenso pastoreo a que fueron sometidas, son progresivamente sustituidas por leñosas invasoras.
Las zonas que han sufrido extracción de madera o sobrepastoreo, son invadidas por bosques bajos de Vinal, una leguminosa de enormes y punzantes espinas.

Fauna

Las especies típicas de aves del chaco seco, como la chuña de patas negras, es frecuentemente vista cruzando los caminos y rutas.
Una gran variedad de pequeñas aves habitan los bosques de las quebradas húmedas.
Las aves de la sierra poseen particularidades.
Especies típicas de las yungas encuentran aquí su ámbito familiar y no se hallan en el resto de la provincia.
Tal es el caso del colibrí blanco y del fío fío corona dorada, entre otras.
Tambien se hallan garzas brujas, garzas blancas, cuervillos de cañada, flamencos,  patos zambullidores, chajáes, además de otras especies.
Los Bañados de Figueroa constituyen tanto una valiosa área de cría para aves residentes, como de invernada para aves pampeanas y patagónicas.
Se han hallado también, numerosas especies migratorias provenientes del Hemisferio Norte.
Ejemplares del pato picazo, anillados en la década del '60 fueron recuperados en el sur de Brasil.
Esto evidenció, por primera vez, las migraciones en sentido este-oeste.

La fauna de la sierra no es muy diferente a la que habita el resto de la provincia. 
La antigua ocupación humana ha determinado que muchas especies desaparecieran o disminuyeran su número.
Los grandes vertebrados están representados por el puma, que aunque no abunda es frecuente en la zona, dado la buena disponibilidad de refugios y alimento, frecuentemente ataca a los rebaños de cabras dispersos en las sierras.
La corzuela parda, llamada localmente "sacha cabra" que significa "cabra del monte", junto con el pecarí de collar, integran el grupo de los herbívoros.
Estas especies son muy buscadas por los pobladores dada la excelente calidad de su carne, haciéndose cada vez más esquivas.
Otros mamíferos como el quirquincho, piche bola o mataco, hurones, zorrinos, yaguarundí o gato moro, zorro gris y vizcacha.
Otros carnívoros como el gato montés y el hurón completan la fauna de mamíferos.
Entre los mamíferos de hábitos acuáticos se destaca el coipo o falsa nutria, que posee en el área una población de gran tamaño.
El carpincho no es tan fácil de observar, como la especie anterior, a pesar de lo cual pueden hallarse sus rastros, huellas y excrementos en los sitios más apartados de la zona.

Estos sitios áridos son el hábitat ideal de reptiles como la boa de las vizcacheras y la iguana colorada, ambas perseguidas por su valioso cuero.
La tortuga terrestre posee una de sus poblaciones más importantes.

Los anfibios serranos también ocultan sorpresas.
El escuercito , fue descripto como especie nueva para la ciencia en el año 1985, vive por el sur la Sierra de Guasayán.
Hasta el momento, esta localidad es la única conocida para la especie.

Los extensos ambientes acuáticos, ricos en nutrientes, sustentan una gran variedad de peces, algunos de gran importancia para la alimentación de las poblaciones locales, como el dorado y el sábalo.