Územie Hornej Nitry, so svojím pestrým geologickým podložím, patrí k najzložitejším územiam Slovenska. V súčasnosti je potenciálna prirodzená vegetácia pozmenená antropogénnou činnosťou, najmä v Hornonitrianskej kotline. Zastúpené sú tu dubovo-hrabové lesy karpatské, s enklávami dubových a cerovo-dubových lesov viažucich sa na slnečné južné svahy.

        Živočíšstvo kotlinového územia sa viaže na vodné prostredie, poľnohospodársky obrábanú pôdu a okrajom na listnaté lesy. Fauna kultúrnej stepi je druhovo chudobnejšia ako pôvodná stepná fauna. Významnou črtou živočíšstva kultúrnej stepi a iných antropogénnych biotopov je oslabenie ich homeostázy a tendencia premnoženia sa niektorých druhov.

        V HNOO sa vyskytuje podľa Zákona o ochrane prírody a krajiny č. 287/1994 Z. z. 5 kategórií chránených území - 1 chránená krajinná oblasť, 3 národné prírodné rezervácie, 4 prírodné rezervácie, 1 národná prírodná pamiatka, 5 prírodných pamiatok a 1 chránený areál. Chránené územia HNOO sú zároveň aj genofondovo významnými lokalitami, na ktorých prevláda funkcia ochrany genofondu chránených druhov rastlín a živočíchov nad ostatnými ekologickými funkciami. Osobitnú ochranu si vyžadujú lokality mokradí na poddolovanom území obce Koš-Košovské mokrade, ktoré Regionálny územný systém ekologickej stability prezentuje ako genofondové plochy.