Заповедник расположен на приамурской равнине. Лишь третью его часть занимают невысокие сопки – отроги Малого Хингана, затянутые от подножий до макушек лесным пологом с густейшим подлеском из лещины и элеутерококка, переплетёнными лианами актинидии коломикта. Леса эти в основном лиственные, с небольшой примесью хвойных деревьев. Большая их часть сложена такими породами, как берёза, осина, дуб. По глухим распадкам и на некоторых водораздельных хребтах сохранились кедрово-широколиственные леса, занимавшие когда-то большую площадь. В таких местах деревья толщиной в полтора-два обхвата не редкость. Маньчжурские ясени и амурские липы, жёлтые берёзы и японские ильмы, аянские и сибирские ели, корейские кедры и белокорые пихты слагают полог этих первозданных лесов.

Равнинные территории заповедника занимают большую часть его площади и практически безлесны. Многочисленные осоково-вейниковые болота чередуются разнотравными лугами и берёзовыми колками, а редкие холмы, возвышающиеся среди равнин, несут на себе остатки когда-то господствовавших здесь дубрав. Среди болот россыпью разбросаны озёра – старицы, с богатой водной растительностью. Но самая главная ценность сохраняемой территории – это гнездящиеся здесь редкие птицы – дальневосточные аисты, японские и даурские журавли и многие другие.