Основні площі тут займають соснові ліси. В улоговинах стоку тут поширені осокові болота, часто із сфагновими мохами, а також луки та чагарники. НПП "Деснянсько-Старогутський" відзначається багатством водних ресурсів. Найбільшою річкою є Десна.
Тут мешкають лось, козуля, свиня дика, білка, вовк, куниця лісова, заєць-біляк та ін. Після запровадження заповідного режиму у Старогутських лісах з’явилися бобри і почали розселятися по меліоративних каналах та руслах річок.