Биом Новой Земли принято относить к экосистемам арктических пустынь (Северный остров) и арктической тундры. Главная роль в формировании фитоценозов принадлежит мхам и лишайникам. Последние представлены видами кладоний, высота которых не превышает 3 - 4 см.

Значительную роль играют также арктические травянистые однолетники. Характерными для скудной флоры островов растениями являются стелющиеся виды, такие как ива ползучая (Salix polaris), камнеломка супротивнолистная (Saxifraga oppositifolia), горный лишайник и другие. Растительность в южной части составляет в большинстве карликовые березы, мох и низкая трава, в районах вблизи рек, озёр и заливов растёт множество грибов: грузди, опята и др.

Самое большое озеро — Гусиное. В нём водится пресноводная рыба, в частности голец. Из животных распространены песцы, лемминги, белые куропатки, а также северный олень и белый медведь, которые приходят в южные районы с наступлением холодов, являясь угрозой местным жителям. Из морских животных встречаются гренландский тюлень, нерпа, морской заяц, моржи, киты. На островах архипелага можно обнаружить крупнейшие в российском районе Арктики птичьи базары. Здесь селятся кайры, тупики, чайки.