Na podstawie badań prowadzonych przez naukowców parku, na tym terenie stwierdzono występowanie 752 gatunków rodzimych wyższych roślin naczyniowych, 150 gatunków roślin uprawnych pozbawionych zdolności do naturalnej regeneracji oraz 155 gatunków mszaków.
Zgodnie z danymi pochodzącymi z literatury naukowej, zbiorów zielnikowych oraz badań terenowych, wykazano obecność 40 gatunków roślin objętych ochroną na mocy Czerwonej księgi Ukrainy, z czego stanowiska 29 z nich zostały potwierdzone we współczesnych obserwacjach. Ponadto zinwentaryzowano ponad 70 gatunków roślin uznanych za regionalnie rzadkie. Inwentaryzacja gatunkowa została również rozpoczęta na terenie kompleksu leśnego Swiatoszynśko-Biliczanśkyj.
Fauna Świat zwierzęcy Parku Narodowego „Hołosijiwski” charakteryzuje się dużym zróżnicowaniem. Na jego obszarze stwierdzono występowanie 192 gatunków kręgowców, w tym: 21 gatunków ryb, 11 gatunków płazów, 7 gatunków gadów, 108 gatunków ptaków oraz 45 gatunków ssaków. Fauna bezkręgowców obejmuje około 600 gatunków, w tym 33 gatunki mięczaków, 17 gatunków roztoczy galasowych oraz 506 gatunków owadów.