La flora y fauna del estado es tan variada como sus paisajes.

La flora marina es muy rica. Hay una gran diversidad de algas en los litorales rocosos y en los fondos arrecifales. El potencial pesquero de sus aguas es enorme y entre las especies que se extraen están el camarón, el pulpo, el calamar, el carite, el corocoro, la lisa, el jurel, ellebranche y el cazón. Otras epecies requieren protección como las tortugas marinas y el caimán de la costa. Este habita en los manglares costeros de Morrocoy, Cuare y el istmo, junto a la tijereta de mar, garzas, corocoras, alcatraces y el flamenco.

En los cardonales y espinares que ocupan las zonas bajas predominan las plantas fuertemente armadas con espinas. Son comunes el cují yaque (árbol emblemático de Falcón), la retama, el yabo, el espinito, las tunas y los cardones. Dispersos en la región se observan cultivos desábila y sisal. En este ambiente destacan los murciélagos, el conejo sabanero, el zorro común, los ratones silvestres, iguanas y lagartijas; y entre las aves se encuentran el cardenal coriano y la paraulata llanera o chuchube (Mimus gilvus).

En las laderas altas de las montañas dominan los bosques nublados donde crece una enorme variedad de helechos y palmas. En las formaciones calizas de la sierra se encuentra el guácharo, además de interesantes aves como el pájaro campanero herrero y el tucán pico de frasco esmeralda, y reptiles como la tortuga mordelona, una especie endémica de las montañas del Sistema Coriano.