Wzdłuż koryta ciągną się gęste zarośla wierzbowe oraz lasy nadrzeczne, o silnie zróżnicowanych drzewostanach, którym towarzyszą podmokłe łąki, charakteryzujące się dużą różnorodnością biologiczną: bogactwem fauny i flory, zwłaszcza gatunków związanych z siedliskami wilgotnymi. Powierzchnia licznych bagien i torfowisk systematycznie się kurczy w wyniku naturalnych zmian sukcesyjnych oraz zabiegów melioracyjnych. Ostoja obejmuje jeden z większych ciągów ekologicznych zlokalizowanych w naturalnych dolinach rzecznych w kraju. Występują tutaj zbiorowiska łąkowe (6410 i 6510), bardzo dobrze zachowane lasy łęgowe, bory bagienne, rzadziej bory chrobotkowe. Obszar ma też znaczenie dla ochrony starorzeczy. W ostoi zlokalizowane są liczne populacje gatunków roślin chronionych i ginących (ponad 60).
Dolina Górnej Pilicy należy do najistotniejszych ostoi fauny w Polsce środkowej. Jedne z najliczniejszych i najlepiej zachowanych populacji w tej części kraju mają tu: bóbr europejski, traszka grzebieniasta, kumak nizinny, minóg ukraiński, koza, głowacz białopłetwy, trzepla zielona, czerwończyk fioletek i zatoczek łamliwy. Przy czym populacje trzepli zielonej, czerwończyka fioletka i zatoczka łamliwego należą do kluczowych w skali kraju.
Wśród rozlewisk Dolinie Pilicy występują liczne mikrosiedliska dogodne dla występowania poczwarówki jajowatej Vertigo moulinsiana. Pilica i jej dopływy są dobrym siedliskiem dla występowania skójki gruboskorupowej Unio crassus. Istotne w skali regionu są populacje: pachnicy dębowej Osmoderma eremita, piskorza Misgurnus fossilis, modraszka telejusa Maculinea teleius i modraszka nausitousa Maculinea nausithous.
Potwierdzenia wymaga występowanie podawanych z terenu ostoi: kreślinka nizinnego i kozy złotawej.
Ostoja posiada bogaty zestaw gatunków owadów i innych organizmów wpisanych na czerwoną listę lub wymienianych w załącznikach do konwencji międzynarodowych. W "Dolinie Górnej Pilicy" licznie reprezentowane są przyrodniczo cenne gatunki ptaków.

Dane zaktualizowano w 2009 r.

Bardzo duży obszar położony w Krainie Świętokrzyskiej, w okręgu Włoszczowsko-Jędrzejowskim. Występują tutaj duże, w większości naturalne kompleksy leśne (grądy, lasy mieszane świeże i wilgotne oraz w dolinach rzecznych - lasy łęgowe i olsy). Meandrująca rzeka Pilica, której towarzyszą liczne starorzecza, tworzy malowniczą dolinę.
Regionalna Organizacja Turystyczna Województwa Świętokrzyskiego mieści się przy ul. Ściegiennego 2 p. 32 w Kielcach. Można zapoznać się ze stroną internetową Organizacji: http://www.rot.swietokrzyskie.pl lub skontaktować drogą mailową: rot@swietokrzyskie.travel. Można również odwiedzić Lokalną Organizację Turystyczną Ziemi Pińczowskiej (mieszczącą się przy ul. Zacisze 5, w Pińczowie, tel.: (41) 357 60 01, e-mail: promocja@pinczow.pl) lub Lokalną Organizację Turystyczną „Ziemi Sandomierskiej” (ul. Mickiewicza 34, 27-600 Sandomierz, tel.: (15) 831 27 80, fax: (15) 831 21 97, e-mail: biuro@zgoda.org.pl, strona internetowa: http://www.zgoda.org.pl).

Do podstawowych zagrożeń fauny na terenie ostoi należą:
- niedostosowana do potrzeb ochrony gatunków gospodarka leśna i stawowa,
- utrata siedlisk gatunków w wyniku zaorywania łąk i pastwisk,
- zanikanie tradycyjnego użytkowania łąk i pastwisk,
- niewłaściwie lokowane zalesienia i plantacji wierzby energetycznej,
- zarastanie (sukcesja w kierunku zarośli i lasu) siedlisk półnaturalnych - muraw na piaskowych, łąk świeżych i wilgotnych, torfowisk przejściowych,
- presja urbanizacyjna,
- obniżanie poziomu wód,
- miejscami niewłaściwa gospodarka leśna - nasadzenia niezgodne z typem siedliska,
- chemizacja rolnictwa.

Regionalna Dyrekcja Ochrony Środowiska w Kielcach
http://www.kielce.rdos.gov.pl, e-mail: rol00@kielce.uw.gov.pl
fax: (041) 34 21 277, tel.: (041) 55 ? 65 ? 600

Regionalna Organizacja Turystyczna Województwa Świętokrzyskiego
ul. Ściegiennego 2 p. 32, 25-033 Kielce
tel.: (41) 361 80 57, 348 00 60, fax.: (41) 361 80 57
e-mail: rot@swietokrzyskie.travel, strona internetowa: www.rot.swietokrzyskie.pl