По причине того, что заповедник окружен высокими горами, находится в холодной климатической зоне, где ощущается недостаток кислорода, малонаселен, в нем хорошо сохранилась первоначальная экосистема. На территории заповедника обитают тибетские антилопы, дикие яки и тибетские куланы, которые составляют основную массу диких животных. Количество тибетских антилоп в заповеднике составляет почти 37 тысяч или более 1/3 от их общего количества в Китае. Горный заповедник Алтынтаг стал раем для диких животных, обитающих на нагорье.

По территории заповедника протекают 8 рек, образующих основную артерию, питающую горные луга. Площадь водной поверхности данных рек составляет 20 тыс. кв. километров.