Het park beschermt een zeer complex ecosysteem met drie gemeenschappen: prairie graslanden, badlands, en cottonwoods langs de rivier. Het ecosysteem wordt omringd door prairies. In de avondschemering zijn er vaak coyotes te horen, evenals de roep van de nachtzwaluwen. Katoenstaart konijnen, muildier herten, en pronghorn kunnen allemaal worden gezien in het park; de prairie ratelslang, bull snake en de rood-zijdige garter snake zijn ook aanwezig. Wulpen en Canadese ganzen behoren tot de 165 vogelsoorten die in het voorjaar en de zomer kunnen worden gezien. Enkele van de meest noordelijke cactussoorten, waaronder Opuntia (cactusvijg) en Pediocactus (speldenkussen) kunnen in volle bloei worden gezien tijdens de tweede helft van juni.
Geologie
De sedimenten van Dinosaur Provincial Park bestrijken 2,8 miljoen jaar en drie formaties. De terrestrische Oldman Formatie ligt aan de basis van de lagen; de terrestrische Dinosaur Park Formatie erboven, en de mariene Bearpaw aan de top. De Dinosaur Park Formatie, die de meeste fossielen met gearticuleerde skeletten bevat, werd meestal afgezet door grote rivieren in zeer warme gematigde laaglanden aan de kust. Zij bevond zich op de westelijke rand van de Westelijke Binnenzee. De formatie dateert van ongeveer 75 miljoen jaar geleden. De Dinosaur Park Formatie heeft ongeveer een miljoen jaar geduurd.
Paleontologie
Dinosaur Provincial Park bewaart een buitengewoon diverse groep van gewervelde zoetwaterdieren. Onder de vissen bevinden zich haaien, roggen, peddelvissen, boogvinvissen, baarzen en teleoste vissen. Amfibieën zijn onder andere kikkers, salamanders en uitgestorven albanerpetontidae. Reptielen zijn hagedissen (zoals de grote varaan Paleosaniwa), een hele reeks schildpadden, krokodilachtigen en de visetende Champsosaurus. Zoogdieren zoals spitsmuizen, buideldieren en eekhoornachtige knaagdieren zijn er ook, hoewel zij gewoonlijk alleen worden opgemerkt door hun gefossiliseerde tanden, in plaats van botten.
Fossielen van megaplanten zijn zeldzaam in het park, maar stuifmeelkorrels en sporen die hier werden verzameld, doen vermoeden dat deze bossen sycamore, magnolia en moerascipressen, en Metasequoia bevatten.
De dinosaurussen in het park zijn verbazingwekkend divers. Ze omvatten:
Ceratopsia
- Leptoceratops
- Centrosaurus
- Styracosaurus
- Pachyrhinosaurus
- Chasmosaurus
- Vagaceratops
Hadrosauridae
Ankylosauria
Hypsilophodontidae
Pachycephalosauria
Tyrannosauridae
- Daspletosaurus
- Gorgosaurus
Ornithomimidae
Caenagnathidae
Dromaeosauridae
- Dromaeosaurus
- Saurornitholestes
- Hesperonychus
- ?nieuwe dromaeosaurussoorten A
- ?nieuwe dromaeosaurussoorten B
Troodontidae
- Troodon
- nieuwe troodontidensoorten A
Classificatie Onzeker
Vogels van het Hesperornis type waren aanwezig, evenals reusachtige Pterosauria die verwant zijn aan Quetzalcoatlus. Multituberculaten, Stagodont buideldieren en placentale zoogdieren scharrelden onder de voet.