Park chrání velmi složitý ekosystém se třemi společenstvy: stepními trávníky, jehličnatými lesy a břehovými porosty. Jeho ekosystém je obklopen prériemi. Za soumraku se zde často ozývají sbory kojotů a volání nočních ptáků. V parku lze spatřit zajíce bavlníkového, jeleny mule a pratury; vyskytují se zde také chřestýš prérijní, užovka obojková a užovka podplamatá. Mezi 165 druhy ptáků, které lze na jaře a v létě pozorovat, patří křivky a kanadské husy. V druhé polovině června je možné vidět v plném květu některé z nejsevernějších druhů kaktusů, včetně opuncie (Opuntia) a pediokaktusu (Pediocactus).
Geologie
Sedimenty v Dinosaur Provincial Park pokrývají období staré 2,8 milionu let a tři útvary. Na bázi vrstev se nachází terestrická formace Oldman, nad ní terestrická formace Dinosaur Park a na vrcholu mořská formace Bearpaw. Formace Dinosaur Park, která obsahuje většinu zkamenělin s členitými kostrami, byla většinou uložena velkými řekami ve velmi teplých mírných pobřežních nížinách. Nacházela se na západním okraji Západního vnitřního moře. Formace se datuje do doby před přibližně 75 miliony let. Dinosauří formace v parku trvala asi milion let.
Paleontologie
Provinční park Dinosaurus chrání mimořádně rozmanitou skupinu sladkovodních obratlovců. Mezi ryby patří žraloci, rejnoci, pádlovci, buřňáci, hlaváči a teleosty. Mezi obojživelníky patří žáby, salamandry a vyhynulí albanerpetontidi. Mezi plazy patří ještěři (např. velký monitor Paleosaniwa), široká škála želv, krokodýli a rybožravý Champsosaurus. Najdeme zde i savce, jako jsou vřešťani, vačnatci a veverkovití hlodavci, i když si jich obvykle všimneme jen podle zkamenělých zubů, nikoliv kostí.
Zkameněliny megarostlin jsou v parku vzácné, ale pylová zrna a výtrusy zde nasbírané naznačují, že v těchto lesích rostly platany, magnólie, cypřiše lysé a metasekvoje.
Dinosauři v parku jsou překvapivě rozmanití. Patří mezi ně:
Ceratopsia
- Leptoceratops
- Centrosaurus
- Styracosaurus
- Pachyrhinosaurus
- Chasmosaurus
- Vagaceratops
Hadrosauridae
Ankylosauria
Hypsilophodontidae
Pachycephalosauria
Tyrannosauridae
- Daspletosaurus
- Gorgosaurus
Ornithomimidae
Caenagnathidae
Dromaeosauridae
- Dromaeosaurus
- Saurornitholestes
- Hesperonychus
- ?nový druh dromaeosaura A
- ?nový druh dromaeosaura B
Troodontidae
Klasifikace Nejistá
Byli zde přítomni ptáci typu Hesperornis, obří Pterosauria příbuzní Quetzalcoatlus, pod nohama se proháněli vícetuberkuláti, stagodontní vačnatci a placentální savci.