El parque presenta un ecosistema desértico costero, que forma el hábitat de raras especies y bellas de plantas, incluyendo a la especie Bomarea ovallei en estado vulnerable, conocida localmente como Garra de león.En la zona costera, el aporte de la humedad generado por las neblinas y la lluvia ocasional contribuyen a que la vegetación sea más abundante que en el interior.[1][2] La fauna del parque está asociada a comunidades de matorral xerófilo.Las aves son las que presentan un mayor número de especies, entre las que se encuentran el canastero, la turca, el halcón peregrino y el cóndor.Existen dos rutas de acceso principales al Parque Llanos de Challe: Este parque recibe muchos visitantes chilenos y algunos extranjeros cada año.